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摘要 9 wbQ$>G9 C/#pK2xY 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。 yT5OFD|T S' kgpF"bm
 Bz kfB:wr gIusp917 本用例展示了...... 0a^bAEP •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： u @`a~ - 矩形光栅界面 h]+;"v6 / - 过渡点列表界面 (Y8 LyY - 锯齿光栅界面 w6)Q5H53) - 正弦光栅界面 Yf~Kzv1]* •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 lX)AbK]nb 3\
,t_6} 光栅工具箱初始化 P:N> #G~z •初始化 TI/RJF b - 开始 / o
I 4&W 光栅 ViMl{ 3 通用光栅光路图 "DfjUk •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， >]ZE<. 可直接选择特定的光路图。 U s!ZQ#pP ]Y!Fz<-;P
 .`5|NUhN nqo1+OR 光栅结构设置 $I>]61l% •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 hf0(!C*
 sgGA0af •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 v}a {nU' •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 0B!(i.w
& rD8ng+$
 w,vnpdT
*PV"&cx •例如，选择第一个界面上的堆栈。 9_iwikD VjNr<~ |d 堆栈编辑器 J -Lynvqm •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 c s*E9 •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。 9d- '%Q>+ }2"W0ZdWD
 3Il._]#
-3v\ c~ 矩形光栅界面 <!XunXh *AQ3RA 8 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ?kQY ^pU •此类界面适用于简单二元结构的配置。 o{fYoBgr •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 6SH0
y •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 Qg ~ w 3~ •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。 z GyRz xFN
fRLA;1va
 &*ocr & !#W>x49} 矩形光栅界面 f^lcw •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 ^>Z_3 {s:$ •所选界面在视图中以红色突出显示。 zPqJeYK
 fW+ "Kuw •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。 { +w.Z,D" •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 4:NMZ `~  M!Ao !D[ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 9?hZf$z •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 H1B%}G*Ir- •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 Ys}^ hy Ui
(nMEon  WQ[n K5#
{}k3nJfE
 BO7HJF)a iz ^uj 矩形光栅界面参数 YW&K,)L@ •矩形光栅界面由以下参数定义
I[ \7Bf - 狭缝宽度（绝对或相对） f7\X3v2W}3 - 光栅周期 g =Xy{Vm
- 调制深度 9t)Hi qj •可以选择设置横向移位和旋转。 RH<2f5-sC!
Uoe; =P@
 em3+V
JG'%HJ"D 高级选项和信息 7`t"fS •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 yTg|L9 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 gMF6f% •可以设置总级次数或衰逝波级次数 `14@dk
（evanescent orders）。 {\0V$#q •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 4jTO:aPh_ •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 W-#DEU 7_ ;#9?3O s  [O&}Qk B t}90# •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 XK3O,XM •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。 &T0] tzk*, •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 gs3(B/";c •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。 ZwLr>?0$
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C 4 C /  E9j<+Ik Z+y'w#MZL 过渡点列表界面 W Vpx •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 T%6JVFD •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 bS~Y _]B •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。 \u [}  D|)_c1g 1 q-;+Pd; 过渡点列表参数 qm><}N7f •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 99ZWB •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。 oJQS&3;/r 1-? i*C  DoQ^caa@ bH/4f93Nb •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 I]W7FZ=o •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 (i%bQZt^? •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。 \)t// 0 J+IItO4%
 grgs r_)[ I@Hx
LEGj 高级选项及信息 K 'l-6JY- •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。 F}45.C rD T})q/oUqK
 *|W](id7e
zNt//,={ 正弦光栅界面 %M1l[\N •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 d dKP3} •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 \ . #Y •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： &gr 8;O:0 - 脊的材料：基板的材料 r D <T - 凹槽材料：光栅前面的材料 |}:}14ty J? J4<l9  KMy"DVqE 8e>B>'nH 正弦光栅界面参数 ed',\+.uB - 正弦光栅界面也由以下参数定义： _"Ym]y28li •光栅周期 .t G3g: •调制深度 BuRsz6n - 可以选择设置横向移位和旋转。 fT Pm
Fb - 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。 @br)m](@ oH0g>E;  , v } ) xS12$ib ~G 高级选项和信息 Cscu •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。 >qNpY (Ql
lmHQ"z 3G
 ~HGSA( 80lhhqRC 高级选项及信息 h.#:7d(g •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ]vf0 f,F !J;Bm,Xn6  RRS)7fFm 锯齿光栅界面 h u0z
36 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 ~L<"]V+B •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 JW0\y+o~ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： cS YCMQ1ro - 脊的材料：基板的材料 ) ,`jMd1` - 凹槽材料：光栅前面的材料 kJuG haO }(u:K}8
 r- $xLe7a Xykoq"dbb 锯齿光栅界面参数 MMKN^a"GA •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
\8C<nh - 光栅周期 AFL'Ox]0 - 调制深度 <B|b'XVH2 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 Ln&~t(7 •可以选择设置横向移位和旋转。 LWqKSNE; •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 T:kliM"z
qB_s<cpn>  dF51_Kk wX2U
高级选项和信息 AP>n-Z| •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 $s}w23nB  i9Bh<j>:J 探测器位置的注释 R- >~MLeK] 关于探测器位置的注释 ^ wZx=kas •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 M.dX ;iM< •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 }U'9 d#N •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 +$L}B-F •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）。 JL#LCU
? •可以避免这些干涉效应的不良影响。 AlDp+"|  OHAU@ *[lM C ;:=r:bth
文件信息 | X1axRO >%`SXB& 9
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