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摘要
&qdhxc4 P33xt~ 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。 $57b.+2n hchG\ i
 B1!xr-kC m#8 PX$_ 本用例展示了...... K y%lu^ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： J+E,Ui ZU - 矩形光栅界面 O8bxd6xb - 过渡点列表界面 OrM1eP"I - 锯齿光栅界面 M :}u| - 正弦光栅界面 2 HQ3G~U •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 B T"R" w qT (6T P 光栅工具箱初始化 h,m 90Hd+ •初始化 37jxl+ - 开始 0] 光栅 Z#H<+S( 通用光栅光路图 77)WNL/
x •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， \298SH(!7 可直接选择特定的光路图。 /IRXk[ W!? h2[
 NvJ5[W \z0HH Cn'" 光栅结构设置 Wj(#!\ 7F •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 qJdlZW<
 Is7 BJ f •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 <R@,wzK •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ed q,:
rjK`t_(=
 K$M+"#./
_i+@HXR & •例如，选择第一个界面上的堆栈。 s b;q)Rh }Rw ,4 堆栈编辑器 /v+)#[] > •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 W/ Q*NB •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 gk% @& TB/ 1Q > nS[
 GcdJf/k
D aQl ip 矩形光栅界面 z2uL[deN'" I}
jgz •一种可能的界面是矩形光栅界面。 MY@&^71i4 •此类界面适用于简单二元结构的配置。 }LT&BNZj •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 Xv-p7$?f •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 Y/FPkH4 •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。
L\Pm T
c[,h|~K/_?
 T[bC Y 6 ">oySo.B? 矩形光栅界面 O1z]d3x
•请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 E7MSoBX9M •所选界面在视图中以红色突出显示。 Tf86CH=)5
 W}CM;~*L •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。 ;2<5^hgk •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 IA@>' O  t R|dnC4U •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 Ku75YFO,5 •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 4a-JC" •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。 I x%>aee p UXoSnIq:  H;1@]|sH#
@b,Az{EH
 3#>W\_FY*D -r={P _E6 矩形光栅界面参数 J ay" •矩形光栅界面由以下参数定义 !@=S,Vc. - 狭缝宽度（绝对或相对） ef7{D
P - 光栅周期 SeD}H=,@ - 调制深度 &< PIm •可以选择设置横向移位和旋转。 N ,Eap KG
$^ws#}j
 K*>%,mP$i
I,{YxY[$7 高级选项和信息 XM rk2]_ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 f4"UI-8;n •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 .:$(o& •可以设置总级次数或衰逝波级次数 Ktq 4b%{ （evanescent orders）。 h1w({<q*ov •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 K92j BR •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 51jgx,-|$ s?w 2^<P  9n&
&`r ~L)~p%rbi •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 ("9bV8:@B •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。 h'y%TOob •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 MiT0!6Pg •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。 'ToE Y3
0gd`W{YP  SMEl'y 0MW W(
; 过渡点列表界面 Eomfa:WL •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 t6 DSZ^Zq •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 #-0e0 •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。 Xz _WFLq4  Bf ut mI *N">93: 过渡点列表参数 _ U s" •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 p
F-Lz<V •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。 Z0,jg)s A4 x-BU$bx5  o(*\MT t? 2S?7j[@%i` •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 vO}r(kNJ •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 %{u@{uG0'3 •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。 F9fLJol $.PRav
 e\%,\ uV} K: ,V>DL 高级选项及信息 (` *BZ _ •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。 \|HEe{nA #Rw!a#C X.
 wQhNQ(H~\
AV5={KK 正弦光栅界面 p=' j/= •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 \ruQx)5M •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 Xw?D N*`L •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ]o6 ZZK - 脊的材料：基板的材料 W$4$%r8 - 凹槽材料：光栅前面的材料 J p'^! yf&g\ke  )DgXsT Ku(YTX tK 正弦光栅界面参数 `YNzcn0x - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 2"IV •光栅周期 e?> •调制深度 bMO^}qR` - 可以选择设置横向移位和旋转。 HpnF,4A> - 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。 l_g$6 \&| IW~R{ ]6  s<I)THC $vs],C"pX 高级选项和信息 Na0^csPm •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。 +_5*4>MC
lw@Yn>eza
 aU!}j'5Q s s cbf 高级选项及信息 ~KK}
$iM •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 =7 l
uV_5 3#7V1  htBA.eQ 锯齿光栅界面 7^g O>2~ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 JipNI8\r •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 Z/Rp?Jz\j/ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： IiPX`V>RC - 脊的材料：基板的材料 -CvmZ:n - 凹槽材料：光栅前面的材料 c8uaZvfW z !K2UTX
 [JOa^U= M':-f3aT% 锯齿光栅界面参数 ~+Wx\:TT •锯齿光栅界面也由以下参数定义： 4 &bmt - 光栅周期 wm5&5F4: - 调制深度 WVP?Ie8 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 f_~T •可以选择设置横向移位和旋转。 YV IE v •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 (\6E.Z#
JwG(WLb:  K[T0);hZR _XZ
Gj:V 高级选项和信息 hek+zloB+ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 *AH `o b}  9g6$"',H 探测器位置的注释 v "l).G? 关于探测器位置的注释 2 S8;=x}/ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 FL mD?nw •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 W@R7CQE@ •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。 @)pC3Vi^ •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）。 +hRy{Ps/ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 pwo$qs(p  f^pBXz9&= k4{!h?h
文件信息 xlv(PVdn ZF>:m>
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*7A B0y0k QQ：2987619807 aO{@ .
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