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摘要 |SXM u_w IbNTdg]/F` 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。 9"u @<] ;@ ! d!&
 h0EGhJs ztxQv5=:, 本用例展示了...... PezW c18 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： G5e Ls - 矩形光栅界面 N#6A> - 过渡点列表界面 :J)l C = - 锯齿光栅界面 yK2*~T,6@ - 正弦光栅界面 E'kQ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 N<i Vs A?Hjz%EcW 光栅工具箱初始化 RX<^MzCDV •初始化 (nZ=9 +j]d - 开始 NB yN}e 光栅 %A[p!U 通用光栅光路图 =[-- Hf •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， )PZ}^Fa 可直接选择特定的光路图。 XU })3]/ nO7o7bc
 qYrG e fkUH]CdaB 光栅结构设置 KD3To% •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 %D6Wlf+^n
 #RIfR7`T •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 Z*Hxrw\!0 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 l8d%hQVqT
WBIB'2:m
 <!n Wiwv
>^ 1S26 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 - 5Wt9 :/[ZgreN6 堆栈编辑器 XI(@O) •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 4J$f @6 •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 r [4F?W *b l {F\
 M&T/vByTn_
ZV^J5wYE 矩形光栅界面 )Is*-
W HNyDWD)_ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 RV*Zi\ -X •此类界面适用于简单二元结构的配置。 kb\v}gfiD/ •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 .W .U:C1 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 Bw7:r y •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 _ SW a3O#'
2 EcYO$R!
 '\YhRU pXlBKJmW 矩形光栅界面 d7zE8)D U7 •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 #]HjP\C •所选界面在视图中以红色突出显示。 nhhJUN?8
 <RsKV$Je
I •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 /;$ew ~} •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 s1apHwJ -  IL"#T KKv •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 o% 4+I> •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 +! Ag n) •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。 R~(.uV`#j k<hO9;#qpL  _ [tBLGXD
@Od u.F1e
 ` 7n, ( XdVC >6 矩形光栅界面参数 rz7b%WY •矩形光栅界面由以下参数定义 r+Cha%&D - 狭缝宽度（绝对或相对） 3A1kH` X^q - 光栅周期 e(5R8u d - 调制深度 PS] X Lz •可以选择设置横向移位和旋转。 <W^~Y31:0
9'aR-tFun;
 1vd+p!n
8r Nxd=! 高级选项和信息 TrA Uu`?# •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 (_<n 0
•传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 @V u[Tg}J •可以设置总级次数或衰逝波级次数 o>%W7@Pr （evanescent orders）。 Q :|E •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 $M Gd>3%y •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 \MPy"u C K_.x(Z(;4  #2=3 0 QKQy)g •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 P xY"{-iAM •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 ~!u94_: •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 -fn~y1 •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 c+VUk*c3
Jy$- )  c6.|; 4 =p:6u_@XWj 过渡点列表界面 d1TG[i<J_ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 $^F2
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 ]F! ,Jx •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 g5`YUr+3?h  =*N(8j>y iLei-\w6y 过渡点列表参数 d7Z\ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 mmti3Y •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 g}7 %3D :} cAq/  wu3ZS LY &nn" : •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 eP8wTStC •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 T%F'4_~No •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 57rP@,vj O,PHAwVG%L
 x8t1g,QA 3@ SfCG&|e 高级选项及信息 54-x 14") •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 -)/>qFj ) 3dfSu'
 A2 r RYzN;
,KWeW^z'7 正弦光栅界面 O1PdM52 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 3/ D fsv •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 e5 Z\v0 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ,;g:qe3D$ - 脊的材料：基板的材料 TzjZGs W[V - 凹槽材料：光栅前面的材料 OXo-( HLE Vj1 AW<  $vd._j& AkF 3F^ 正弦光栅界面参数 )yJjJ:re - 正弦光栅界面也由以下参数定义： ) PtaX|U •光栅周期 BehV
:M •调制深度 V=U %P[S - 可以选择设置横向移位和旋转。 o3yZC z - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 :Wln$L$ 7G(X:!  N z8iU@!a E[y?\{ 高级选项和信息 94+#6jd e •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。 X~0P+E#
H]-nm+
 Jx_4:G W'[!4RQL 高级选项及信息 hd900LA} •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 z&eJ?wb M30_b8[Y_  ][ .1b@)qV 锯齿光栅界面 @{j-B
IRZ0 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
mJ-@:5 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 .Xr_BJ _ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： U6{ RHS[ - 脊的材料：基板的材料 0\ /7[nwS - 凹槽材料：光栅前面的材料 d(&vIjy TYp{n Wwi
 nV'B!q sM4N`$Is23 锯齿光栅界面参数 U+W8)7bc •锯齿光栅界面也由以下参数定义： #ws6z`mt - 光栅周期 tW(E\#!|p< - 调制深度 ='s2S5#1 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 #SL/Jr
DZ •可以选择设置横向移位和旋转。 t.m
$|M> •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 A!NT 2YdHZ
+IS B" a  X;- ,3dy g?`w)O 7v 高级选项和信息 Dq\#:NnKvx •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 , L`qV  b*,R9 探测器位置的注释 &Zov9o:gx 关于探测器位置的注释 9[:nW p^ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 W2REwUps •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 J9 /w_,,R$ •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。 3b|.L
Jz+ •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）。 ^ K/B[8 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 %e _WO,R  !\p-|51 F
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