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摘要 XQ mg^x[,A *)oBE{6D 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。 N9M",(WTt} 51* [Ibx
 N P5K1: JXR]G 本用例展示了...... r=p^~tuyxr •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： /b/ 6*& - 矩形光栅界面 /CbiYm - 过渡点列表界面 %b~ND?nn- - 锯齿光栅界面 : #so"O - 正弦光栅界面 +}:2DXy@ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 fZ^ad1 o %:Y(x$Qy 光栅工具箱初始化 0%,?z`UY •初始化 Hw6 2'% - 开始 H6Gs&y k3 光栅 I :bT"N 通用光栅光路图 {~G~=sC$ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， =Lnip<t>ja 可直接选择特定的光路图。 H
]! P[? |CQ0{1R1
KP $AT}D ,DEcCHr, 光栅结构设置 _::ssnG3jT •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 Der'45]* ^
 ic l]H •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 B@ ms Gb C •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 i C B:p
vj]h[=:
 Ug4o2n0sk
&5[+p{ 2 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 BxZ7Bk s?4nR:ZC} 堆栈编辑器 @2hOy@V •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 0F%?< :
& •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 +oHbAPs8 [$:L| V!{
 2]FRIy
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n wqA\ 矩形光栅界面 9} tl @ xVN!w\0 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 'tU \~3 k •此类界面适用于简单二元结构的配置。 eZ0-O /_i •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 p _3xW{I •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
5PC: 4 •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。 ]\k&
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c 6y>] 8_
 <P@O{Xi+K o02G:!gB 矩形光栅界面 vo2G Fo •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 Z%=A[` 5] •所选界面在视图中以红色突出显示。 EWv[Sp
 :_ =YH+bZ •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。 PSX
o" •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 4gWlSm)  S/RChg_L5 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 e ~cg
(. •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 U6y`:G; . •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。 -(ST Kltqe5  u`Y~r<?P(
cqW(9A|8
 BMV\@Sg ) |AxQPd 矩形光栅界面参数 5r~hs6H •矩形光栅界面由以下参数定义 s#")hMJQ - 狭缝宽度（绝对或相对） rw 0s$~' - 光栅周期 'op_GW - 调制深度 |Q";a:&$ •可以选择设置横向移位和旋转。 '#.D`9YI<
n[# **s
 {))Cb9'
h^''ue" 高级选项和信息 i
XGy*#>V •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 GhjqStjS&l •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 N|ZGc{? •可以设置总级次数或衰逝波级次数 HS\'{4 P （evanescent orders）。 vL^ +X`.td •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 D k8@x8
•相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 v\?l+-A? y {LCKt/Z>P  UIS siiG( kc} |L9 •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 v$g\]QS
p •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。 .W uSW[g •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 2$A "{2G •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 IR;3{o
wwJ s_f\  )ZFc5m^+u { 9\/aXPS 过渡点列表界面 }n'W 0 Sa •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 uK1VFW •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 H\9ePo\b~ •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 GZY:EHuz[  Y4X`(\A raU_Z[ 过渡点列表参数 YQD/vc~8G •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 o#BI_# b •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 \g)?7>M | \b$Y_  {G <1. t -fmA?\ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 >RpMw!NT •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 K,*-Y)v2W •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。 \$F#bIjC 'Z#>K*
 W`TSR?4~t? u),.q7(m 高级选项及信息 =ReSlt •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。 % [azMlp< N%e^2 O)
 qG g2 9
n1PvZ~^3 正弦光栅界面 nHp$5|r< •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 5 [4 {1v •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 Dqd2e &a\ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 8=?U7aw - 脊的材料：基板的材料 t"e %'dFv - 凹槽材料：光栅前面的材料 ];N/KHeZ z92Xc  D Nyt_5j&: ,wv> G]v 正弦光栅界面参数 4p6T0II_$ - 正弦光栅界面也由以下参数定义： F|o 1r •光栅周期 }ov>b2H#< •调制深度 5D
XBTpCVM - 可以选择设置横向移位和旋转。 %Q;:n Vt - 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。 =@X?$>' gi)C5J4
 +~M.Vs X %dhrXK5 高级选项和信息 ;M\Cw.% M8y|L m}o 9F~5H t 高级选项及信息 r /HG{XH` •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ?`6Mfpvj96 -_]Ceq/  7 _lgo6 锯齿光栅界面 |t;K tl •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 T]b&[?p|a[ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 z=8l@&hYLq •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： q~*|Wd'& - 脊的材料：基板的材料 Uv=)y^H~*A - 凹槽材料：光栅前面的材料  `R lWhdE N4{g[[ T 锯齿光栅界面参数 BIg2`95F| •锯齿光栅界面也由以下参数定义： VMNdC} - 光栅周期 fWF!% |L - 调制深度 'RNj5r •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 ~L> &p •可以选择设置横向移位和旋转。 h96<9L •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 ^W^Y"0y9`
&W&A88FfZU  >N}+O<Fc zn|O)"C 高级选项和信息 8&bNI@:@ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 .cmhi3o4  #sbW^Q'I
探测器位置的注释 yHZ&5 关于探测器位置的注释 pF}E`U=Z •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 Vn_>c#B •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 H;Gs0Qi ; •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。 dKw[#(m5v •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）。 2o W'B^- •可以避免这些干涉效应的不良影响。 DLe>EU;vS  2& AX_#P 4e?c W&
文件信息 ^nQJo"g\ )]m4FC:
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)[y KO QQ：2987619807 6QP T
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