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摘要 NScUlR"nE h
7/wkv\y9 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。 s
+Q'\? 8iox b`U
 S=zW
wo$ qDK\MQ! 本用例展示了...... K&IH t?vh! •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： V9\y*6#Y, - 矩形光栅界面 B *;PF - 过渡点列表界面 FdE9k\E#/) - 锯齿光栅界面 [+3~wpU(p - 正弦光栅界面 vO
3-B •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 ~&7 *<`7{ /I@`B2 光栅工具箱初始化 3FQXp •初始化 +9N I=s6 - 开始 0N`'a?x 光栅 #+SdX[ N 通用光栅光路图 & m~ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， p8X$ yv 可直接选择特定的光路图。 KKGwMJku} rrc>O*>{i
 $E35 W=~) be(p13&od 光栅结构设置 lFc4| _c g •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 L.$+W}
 q@ %9Y3 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 _/RP3" # •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 tg%C>O
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DD'8r> •例如，选择第一个界面上的堆栈。 2@+ MT z I3D# wXW 堆栈编辑器 bl-t>aO*.V •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 Fwfe5`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。 QAK.Qk?Qu oQ_n:<3 X
 zP;1mN
T7!=KE_z 矩形光栅界面 $jKeJn8, hXM2B2[ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 %Q[+bN[/ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 ICI8xP}a? •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 MB] Y|Vee •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 wfc[B;K\ •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。 d8T,33>T
/DQcM.3
 u #m(Py dwt< s [k 矩形光栅界面 _ Oe|ZQ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 r]vD] •所选界面在视图中以红色突出显示。 N~A#itmdx
 hT<:)MG)+K •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。 B(%bBhs •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 p3r1lUw  D3emO'`gQ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 5bzY TK&- •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 8Bnw//_pT •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。 AH(O"v` xR, ;^R|C  SEXLi8;/
-=]LQHuQ
 8c' 0"G@S fV.43 E 矩形光栅界面参数 `|^<y.-6 •矩形光栅界面由以下参数定义 ] 41G!'E= - 狭缝宽度（绝对或相对） V8xv@G{; - 光栅周期 /z4xq'< - 调制深度 =;3 |?J0= •可以选择设置横向移位和旋转。 F*d{<
m`c(J1Et
 "A:wWb<m
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高级选项和信息 NoJo-vo* •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 #1zWzt|DW •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 K (plzQ3 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 R^F99L （evanescent orders）。 <!zItFMD[m •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 A?;/]m; •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 ,7M9f d~| qx  =I/J !}. AX1'.
•高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 va; d[D,
•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。 :7Vm]xd}do •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 Ok6Y&#'P •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。 oUw-l_ M]
%4L|# ^7:  `bT{E.(T J&a887 过渡点列表界面 ~N'KI P[W •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 @-b}iP<T •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 :M3l#`4Q •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 'jVF'w  p]+W1 v}V! $z mES tcm 过渡点列表参数 (I[o;0w •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 Ya9uu@F •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 !Q7 g>im2AD+e  ) edM@beY_ Y,(eu *Za •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 { J0^S •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 WejY
b;KS •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 Uero!+_ iD(K*[;lc
 s\jLIrG8 4U L-j 高级选项及信息 y
ph •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 5e2m EQU > _ u:#2K$
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IeU.T@ $ 正弦光栅界面 sG VC+!E •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 f8&=D4)-w •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 2#! $f_ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： nlY ^ - 脊的材料：基板的材料 B)-S@.u - 凹槽材料：光栅前面的材料 d=5D 9' + *Cb(4h -  yQx>h6 kv5Qxj} 正弦光栅界面参数 ~b7Nzzfo - 正弦光栅界面也由以下参数定义： Lw#h nLI. •光栅周期 e+6~JbMV •调制深度 Z9sg6M@s - 可以选择设置横向移位和旋转。 p~mB;pZ%; - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 gvU6 p[ D V+Tj[:ok  ( ~OwO_|3 q@!:<Ra,){ 高级选项和信息 =[k9{cVW •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 =az$WRV+7!
SA&wW\Ym]
 Sph+ kiy| Q.|2/6hD7[ 高级选项及信息 QAJ>93 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 4YCGh VC+\RB#:-  14&EdTG. 锯齿光栅界面 08`
@u4 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 lR( &Wc\j •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 drZw#b •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： d G rA 18 - 脊的材料：基板的材料 L9kP8&&KK - 凹槽材料：光栅前面的材料 W#wM PsB + mcN6/
 ZRHTvxf NWpRzh8$u 锯齿光栅界面参数 %x *f{(8h •锯齿光栅界面也由以下参数定义： u<8Q [_E& - 光栅周期 m88~+o<G% - 调制深度 f65Sr"qB3 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 'I~dJEW7 •可以选择设置横向移位和旋转。 H xlw1(zS •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 Kaa*;T![
_SaK]7}m!  S&Sf}uK M,@SUu v " 高级选项和信息 !eq ]V9 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 fkG8,=  ;E&XFTdO 探测器位置的注释 4{?x(~ 关于探测器位置的注释 %;5hHRA •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 [Ok 8l=' •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 J53;w:O •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 hJ<2bgQo •因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 \f
LBw0 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 E)P1`X  kC0!`$<2f) o7+/v70D
文件信息 @}gdOaw GCKl [<9*
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