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摘要 H;&t"Ql. 0+i,,^x. 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。 !2I wur u K 5[ 3WHQ
 <Rt@z|Zv )zV5KC{{ 本用例展示了...... nP31jm+A •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ^u,x~nPXg - 矩形光栅界面 O r>[_3 - 过渡点列表界面 ! YHu - 锯齿光栅界面 _,~zy9{, - 正弦光栅界面 bf(&N-"A •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 HArYL} l [G/X 光栅工具箱初始化 2jC\yY |PN •初始化 }iAi` _\0; - 开始 {NDP}UATw 光栅 _" V0vV 通用光栅光路图 >YhqL62!a •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， Pc1N~?}. 可直接选择特定的光路图。 `_i-BdW `<d>C}9
 )_?$B6hf,&
@eWx4bl 光栅结构设置 +Z*%,m=N( •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 sA .yb,Fw
 -2_$zk* n •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 5yI D% •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 {%Sw w:
$n"Llw&)
 CG;D (AWR;
?#m5$CFp •例如，选择第一个界面上的堆栈。 {5JXg9um Xv:IbM>
Qc 堆栈编辑器 wQc w# •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 3>6o=7/PU •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。 a{W-+t 6wgOmyJx
 <~OyV5:6
y ]_DW6W 矩形光栅界面 $Vzfhj-if (tv h9 o •一种可能的界面是矩形光栅界面。 r "R\ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 x7?{*w&r •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 sh1()vT •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 8h97~$7) •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 )EoG@:[
($kwlj~c
 Cn< x w6_}]
&F 矩形光栅界面 <4g^c& •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 `upNP/, •所选界面在视图中以红色突出显示。 iJBZnU:Mp
 _ c2# •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。 PR+!CF i& •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 kXW x )v  V_* ^2c) •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 kokkZd7! •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 -)@.D>HsOt •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。 rxAR J so qJ@?[|2R  P7b2I=t
@4i D N
 ? &O$ayG77 sAN#j
{ 矩形光栅界面参数 e9d~Xi16KY •矩形光栅界面由以下参数定义 ,#G@ri:B - 狭缝宽度（绝对或相对） 7}Sw(g)o7 - 光栅周期 iJi|* P5dw - 调制深度 ZeO>Ag^ •可以选择设置横向移位和旋转。 VsC]z,
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C N"c
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}/VHeHd 高级选项和信息 ezn> 3?S •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 7XNfH @ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 X'c5s~9 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 { at;
U@o （evanescent orders）。 II91Ia •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 ,J|};s+ •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
}=U\v'% m ZZTV
>:  bbJa,}R vzw\f •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 b %kh:NV{S •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 +3 C
S3fTq •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 L6a8%% ` •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 L!5f*
g _=Q=y@,  lwU&jo*@ L8W3Tpi&( 过渡点列表界面 iB?@(10}ES •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 Q-"FmD-Yw •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 >b?,zWiw •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 r
(uM$R$o  ~K[rQ Cn,jLy 过渡点列表参数 ct ZW7 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 9K49<u0O •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。 { t 7
M vl#/ 8]0!  8p
FSm> nX N0~,+ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 *f( }@U •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 p k/#+r; •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。 _ReQQti[ lY 1m%
 yaf2+zV* ,y0kzwPR1 高级选项及信息 ri:fo'4TO •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。 p;@PfhEz) s#Le`pGoW
 `<K#bDU;a
5}m2D=' 正弦光栅界面 9J?j2!D •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 #zXDh3%]a •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 xH=&={ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： '.iUv#j4Sh - 脊的材料：基板的材料 gs!{'=4wT - 凹槽材料：光栅前面的材料
R+m{nO~r }$7Hf+G  }LM_VZ j &L/ C:<. 正弦光栅界面参数 %pMW5]H - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 6wF ?FtT •光栅周期 ?XHJCp;f •调制深度 +@!9&5S A - 可以选择设置横向移位和旋转。 SQeQ"k|P% - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 nyIb8=f aA:Ky&5e  D^A_ 0@ F;zmq%rK 高级选项和信息 l"cYW9 •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 89L -k%R
ZK13[ _@9
 aqMZ%~7 b*bR<|dT j 高级选项及信息 7mu%| ! •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ;w1h) )ow 3Bl8w  H
fRxgA @ 锯齿光栅界面 >V]> h&` •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 vj#gY2q Z •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 rz3&khi •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： F`-? 3]\3 - 脊的材料：基板的材料 o]]Q7S= - 凹槽材料：光栅前面的材料 i P/I% D bk8IGhO|m!
 ] 03!K E ]$z~;\ T 锯齿光栅界面参数 ^lQej% •锯齿光栅界面也由以下参数定义： sx/g5 ?zh - 光栅周期 ? 56Zw"89 - 调制深度 :cOwTW?Fj •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 's
e 9|: •可以选择设置横向移位和旋转。 '-
Z4GcL •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 s6qe5 [
"['YMhu_  Y(&phv& Oy H: 高级选项和信息 M]6=Rxq1:E •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 ] qXfg c  )d s(/P5b 探测器位置的注释 E[$['0 关于探测器位置的注释 VB[R!S= •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 yX8F^iv[ •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 #Uudx~b •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 QJ$]~)w?H •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）。 $+?6U •可以避免这些干涉效应的不良影响。 (+4=A k  )>= `[$D1t M T0}MMr
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%.Mtn%:I * QQ：2987619807 5xRh'Jkyb
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