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摘要 a02@CsH a*o#,T5A 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。 i=#<0! m K]yCt~A$
 V )V\M6 j
y R 9a! 本用例展示了...... W] {mEB •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： MYFRrcu; - 矩形光栅界面 j4$XAq~ W - 过渡点列表界面 \74 + cN - 锯齿光栅界面 /\"=egB9 - 正弦光栅界面 _"6{Rb53v= •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 6":=p:PT. RNE} )B 光栅工具箱初始化 SsiAyQ|Ma •初始化 BFc=GiPnQ - 开始 Jf{6'Ub 光栅 _ #288`bU 通用光栅光路图 D'2&'7-sm\ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， \2~Cn c*O 可直接选择特定的光路图。 WDNuR #J? 5r K7nLb
 ZgVYC4=Q-\ xH #R _ 光栅结构设置 ,{MA90! •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 U@yn%k9
 Vi[* a •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 422d4Zu •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 Dp4\rps
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,r!_4|\ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 #u`i4 >/k[ 6r5 堆栈编辑器 |{udd~oE& •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 =Bu> }$BD •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。 MgyV {` C qOvV v
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`3m7b!0k 矩形光栅界面 'M+iw:R__ >J,Rx!fq3 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 1Ys6CJ# •此类界面适用于简单二元结构的配置。 i_8v > F •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 U[1Rw6 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 tJ`tXO •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。 xsn2Qn/P
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.~Vh0Q, 矩形光栅界面 LPO:K a •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 }xXUCU< •所选界面在视图中以红色突出显示。 ^ur?da9z'
 ;G_{$)P.o •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 1 ~ fD: •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 %X)w$}WH  6j z6
•堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 SbS*z: •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 \>,[5|GU •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。 ! f!/~M"! 6Q\0 v  *l\wl @{
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 5U s$.p mN +
w, 矩形光栅界面参数 /o@6? UH •矩形光栅界面由以下参数定义 Mkc
- 狭缝宽度（绝对或相对） lsJl+%&8 - 光栅周期 Z',Z7QW7 - 调制深度 /Wos{ }Z 0 •可以选择设置横向移位和旋转。 dQW=k^X 'U
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v0psth?qV 高级选项和信息 r2dU>U*:4 •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 .T;:6/??1 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 [{R^!Az&b< •可以设置总级次数或衰逝波级次数 r:rM~`` （evanescent orders）。 2;&K*>g&. •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 VS.~gHx •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 S)`%clN}J xLX 2F  \m Gx-g6 aYy+iP'$ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 ?xkw~3Yfi •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。 2H\ }N^;f •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 QlxzWd3=q •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。 YF)uAJ Ak
6b!F7ky g  8s+9PE ,hO*W-a% 1 过渡点列表界面 ^~dBO %M^ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 F"|OcKAA}h •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 b({K6#?'[ •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。
p"l GR&b  C_5o& O8Bc w ? ;j5[j 过渡点列表参数 /J@<e{&t~ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 . {\lbI •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。 zeqwmV= &|]GTN `E  4fR}+[~2 Chso ]N.1 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 FqWW[Bgd •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 ./7*<W: •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。 .<fn+] ?b,4mDptE
 p+.xye U( r(qw zUI 高级选项及信息 qpt},yn)C •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。 ;#)vw;XR )I{ ~Pcq
 #B$r|rqamq
" z8iuF 正弦光栅界面 2h;#BJ )) •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 Hoj'zY •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 w %2|Po5 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： UM(`Oh8 - 脊的材料：基板的材料 |XrGf2P9u - 凹槽材料：光栅前面的材料 O)FkpZc@9c U,g)N[|  hJc^NU5 d Eu\ }y| 正弦光栅界面参数 ,5XDH6L1 - 正弦光栅界面也由以下参数定义： fD* ?JzVY •光栅周期 Y2!P!u+Q •调制深度 j6&q6C X - 可以选择设置横向移位和旋转。 `Q1;Y - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 V\m51H1mqo -s_=4U,  F 2 ^qf e~1$x`DH 高级选项和信息 Hw\hT TK •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。 Z~{0x#?4%
u gy: ^U
 ).i :C(| m=#< 高级选项及信息 95IR.Qfn! •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 rvUJ K,oE CkeqK  y,F|L?dI q 锯齿光栅界面 G0mvrc-( •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 ']^_ W0?= •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 pKzrdw-! •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： "t >WM - 脊的材料：基板的材料 EJm*L6>@R& - 凹槽材料：光栅前面的材料 ^@-qnU lH Egm-PoPe
 =vD}O@tN =rzhaU' A' 锯齿光栅界面参数 ;/~%D( •锯齿光栅界面也由以下参数定义： WW3! ,ln_ - 光栅周期 sOBuJx${m - 调制深度 [E:-$R •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 Sd?+j;/" •可以选择设置横向移位和旋转。 ( jtkY_ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 '(fCi
pP^"p"<s  Y{c+/n3d _n 12Wx{ 高级选项和信息 rrc>O*>{i •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 G&\!!i|IQ  fK 1^fzV 探测器位置的注释 ^!x}e+ o 关于探测器位置的注释 VCCG_K9' •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 g 6!#n •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 gVpp9VB •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。 k}908%w •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）。 MtXd}/ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 Mb\[` 4z  q,fk@GI'2 :qxd
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