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摘要 ]+FX$+H/A0 =CGD
~p` 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。 }q/(D? zmdWVFV v
 /1H9z`qV <b3x (/ 本用例展示了...... $)4 GCP •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ]9dx3<2_I - 矩形光栅界面 ipgN<|`?@ - 过渡点列表界面 Cbazwq - 锯齿光栅界面 fc [" - 正弦光栅界面 KC #kss •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 cYE./1D a 70d] d+M| 光栅工具箱初始化 5XhK#X%:A •初始化 p3{x <AO/ - 开始 =I
%g;YK 光栅 ( X0`1s 通用光栅光路图 6sO •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， Ks9FnDm8 可直接选择特定的光路图。 'nC3:U
#_?426Wfs
 M9g~lK s' >Iu]T{QNO 光栅结构设置 s@.`"TF.7 •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 )w^GP lh
 A%.J%[MVz •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 />2A<{6\=P •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ) er?*^9Z
!hwzKm=%N
 GMVC&^
G5y]^P •例如，选择第一个界面上的堆栈。 @>qx:jx(-S T b5$ 堆栈编辑器 *#ob5TBq[ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 -lJx%9> •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。 $]Q*E4(kV9 BG(R=,
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0Bbi QXU 矩形光栅界面 &/J.0d-*`` 7.w *+Z>z •一种可能的界面是矩形光栅界面。 _"R3N •此类界面适用于简单二元结构的配置。 4*@G&v?n •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 BXQ\A~P\ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 L:|X/c9r[ •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 h(+m<J
R=#q"9 qz
 _QC? :mv6- U.zRIhA ] 矩形光栅界面 B,BOzpb( •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 + cV5h •所选界面在视图中以红色突出显示。 "z{_hp{T^
 -D&.)N9ctQ •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 }a # b$]Y •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 lOWB^uS% 
z&;zU)Jvd •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 =hZ&66 •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 ku KnJWv •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。 ^rxfNcU7 }"g21-T^  1)P<cNj
[]6ShcqJ[v
 Fc A)RsMI* s/W!6JX4 矩形光栅界面参数 }(f.uN_v •矩形光栅界面由以下参数定义 rE
bx%u7Q - 狭缝宽度（绝对或相对） onWYT} c{ - 光栅周期 L P0;n \ - 调制深度 M[` w{A •可以选择设置横向移位和旋转。 Y1yv I
6,V.j>z
 a6 #{2q
yP<:iCY 高级选项和信息 4acP*LkkQ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 A/Fs?m{7U •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 -6em*$k^ •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ,\m;DR1 （evanescent orders）。 `ohF?5J, •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 G]m[ S - •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 ^cPo{xf u$Pf.#  i SAidK, l?yZtZ8 •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 VAF:Z •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。 Un8#f+odR •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 NejsI un% •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。 DS[l,x
Yfr TvK X  1S)0
23 N $&n240( 过渡点列表界面 w7`@=kVx •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 =JySY@?9 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 _>_ y@-b •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 RB$ 8^#  tx|"v|&e2 =xlYQ}-(a 过渡点列表参数 9rf|r
3 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 I ")" s •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。 ?O.6 r" kw-Kx4 )  nkCRe i-"h"nF" •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 YiI:uG!|D •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 *`pec3" •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。 e G*s1uQl G(Idiw#WT
:[X }.]" ;t@ 3Go 高级选项及信息 7 , &]1+n •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。 5f^`4 pT :;hBq4h
 ?+} E
4~pO>6P 正弦光栅界面 ^B"_b?b •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 qdkTg: QJ, •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 g)r ,q&* •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 9T0wdK] - 脊的材料：基板的材料 Jk6/i;4| - 凹槽材料：光栅前面的材料 1WA""yb pS|JDMo  |)P;%Fy9 as!|8JE` 正弦光栅界面参数 $Bwvw)(% - 正弦光栅界面也由以下参数定义： gQ+_&'C •光栅周期 eQ)io Y •调制深度 ?H7p6m u - 可以选择设置横向移位和旋转。 5-QvQ&eH. - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 0wE8 Gm G C7* Yg$`{  j"$b%| 0\ytBxL 高级选项和信息 s)7`r6w •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 t;a}p_>
HjF'~n
 ;;"c+ 7[?}kG 高级选项及信息 Y @ ,e •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 v'Py[[R 4#Nd;gM2  cB])A57< 锯齿光栅界面 qpEC !~ y •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 7QL) }b.H •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 []fj~hj •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： XuAc3~HAd - 脊的材料：基板的材料 W,oV$ s^ - 凹槽材料：光栅前面的材料 T6?d`i i1 ah@GSu;7
 > 8HRnCyp/ FU v)<rK 锯齿光栅界面参数 w7ABnX •锯齿光栅界面也由以下参数定义： _ q!ck0_ - 光栅周期 ojs/yjv x - 调制深度 d5W[A#} •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 F9G$$%Q-Z •可以选择设置横向移位和旋转。 +z/73s0~ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 K]azUK7
E rymx$@P  6 VJj(9% Q^5 t]HKn 高级选项和信息 )UU6\2^ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 K0!#l Br  ` ];[T= 探测器位置的注释 / z>8XM& 关于探测器位置的注释 Z" 8cGN' •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 k/rkJ|i+p •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 R$'nWzX# •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。 "%iR-s_> •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）。
!{=%l+^. •可以避免这些干涉效应的不良影响。 o+23?A~+  ~CTRPH 4'eVFu+62
文件信息 "Q!{8 9Y T//+&Sk[
 B'~i Z65 L7'X7WYf&
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