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摘要 -of= Lp R/w SGP`W 光栅结构广泛用于光谱仪、近眼显示系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法（FMM）以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中，可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的，并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中，介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。 @\h(s#sn <=-\so(
 r{TNPa6! _@p|A 本用例展示了...... UA9LI<Y •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： \\lC"Z#J` - 矩形光栅界面 {Psj#.qP1 - 过渡点列表界面 b5|p#&YK~ - 锯齿光栅界面 FG H>;H@ - 正弦光栅界面 yJL"uleRT •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 "_K 6= j41:]6 光栅工具箱初始化 .UYpPuAkn •初始化 yT n@p(J - 开始 </=PN1=A 光栅 S|J8:- 通用光栅光路图 -,;Ep' •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 5QSmim 可直接选择特定的光路图。 :mrGB3x{ $G_<YVXcG
 &wuV}S 7 )QE_+H}p 光栅结构设置 G8s`<:9* •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 y|dXxd9
 gQE V;hCO •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 8<kme"% s •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 '=H^m D+gl
9y5 \4&v
 u J` &hX
3XnXQ/({ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 #'8PFw\zw 8Vn6* Xn 堆栈编辑器 }j?S?= ;m= •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 -!0LIr:" •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 vO_quQ[ . \z i3.;9|;
 ;SW-df o2i
*lK4yI*%o 矩形光栅界面 ]#$kA9 Q] wM /7 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 m%[t&^b}T •此类界面适用于简单二元结构的配置。 =5ih,>>g •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 FZ9< Q •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 'oz = { ; •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 qX(%Wn;n
[hL1 PWKs
 +29\'w, ?I'-C?(t@1 矩形光栅界面 2eU[*x •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 `I8^QcP •所选界面在视图中以红色突出显示。 j/<y
 xp&!Cl>C3\ •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 Zir`IQ$ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 :\U3bk v+  yj~"C$s •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 `#rfp
9w •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 (U_Q7hj a? •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 'pY;] ^M C._sgO  Z0eBx
mi<D
bnou
 ik *)j n\-_i2yy 矩形光栅界面参数 wYA/<0'yH •矩形光栅界面由以下参数定义 5|CiwQg|,p - 狭缝宽度（绝对或相对） (AG - 光栅周期 DME?kh>7 - 调制深度 {z /^X<T •可以选择设置横向移位和旋转。 U"+ ry.3`
Z d U{`>v
 *Qx|5L!_
o#P3lz 高级选项和信息 oqba:y ;AR •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 7f%Qc %B •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 kqW<e[ •可以设置总级次数或衰逝波级次数 <cv1$
x ~P （evanescent orders）。 J md
? •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 .crM!{<Y •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 (?BgT i\ =>0 M3 Qh{  I'9s=~VfY, 4)H WPX •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 g]<Z]R ` •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 'UVv(- •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 O^Vy"8Ji}y •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 G>,nZ/,A{
$ O e 58  > &vO4L 1m`tqlFU9 过渡点列表界面 g!p_c •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 n
[Xzo} •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 ]cqZ!4? _ •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 9G&l qfX:  IR
dz(~CP %<C
G|]W 过渡点列表参数 |SP.S 0.y •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 GoSWH2N •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 fuD1U}c LAY)">*49H  ]Ec[")"kT StZRc\k •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 i d tQXwa •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 `Kc %S^C' •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 sRyw \v-=P {,f!'i&b@
 rrY{J f9> +B q}> 高级选项及信息 :gD0EqV •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 @yn^6cE |/\U^AHm"h
 6l\UNG7
@ oz& 正弦光栅界面 Q)6wk Y+! •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 (C l`+ V •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ( >LHj]}K •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： [B ~zoB( - 脊的材料：基板的材料 A-7wkZ.H - 凹槽材料：光栅前面的材料 y/}VtD a4jn u:e  +/3
Z Vr-3M+l=O 正弦光栅界面参数 6PJJ?}P^1 - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 3KG) 6)1* •光栅周期 Y!a+#N! •调制深度 moVa'1ul - 可以选择设置横向移位和旋转。 }&(E#*>x - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 lNaez 3 2[LX \  ^E U OmVN kg?T$}O 高级选项和信息 iVq#aXN •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 \ L9?69B~
A )RI:?+
 sw$R2K{y B15O,sL&W 高级选项及信息 V| 3yZ8lE •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 !qTpQ5Dm [/AdeR  V/(`Ek- 锯齿光栅界面 B;z>Dd,Y_x •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 <t[Z9s$n •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 ~Q_)>|R2 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： h{W$ fZc< - 脊的材料：基板的材料 aT ?p> - 凹槽材料：光栅前面的材料 $_ix6z QDjW!BsX3
 7cUR.PI#Q sd]54&3A 锯齿光栅界面参数 c
YM CfP •锯齿光栅界面也由以下参数定义： 5w,lw - 光栅周期 ,#E3,bu6_4 - 调制深度 bl"
(<TM •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 $ ] W[y= •可以选择设置横向移位和旋转。 `q f\3JT\ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 lruF96C/Y
`W"a! ,s2  V q3]7l ]k'#g Z$ 高级选项和信息 7m|`tjQ1 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 L,C? gd@"  Tn4W\?R 探测器位置的注释 VM-qVd- 关于探测器位置的注释 m4P hn~>Gg •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 6\,DnO •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 c y=I0 •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 }b_R5U$@@ •因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 saGRP}7? •可以避免这些干涉效应的不良影响。 - -in+  w8 ? Pb$Fe
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