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摘要 d}> Nl$ k^C ;"awh 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。 &Km?( %? 4L^KR_h/
 XsQ<ye un NqkRR$O 本用例展示了...... f>\?\! •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ah" 2^x - 矩形光栅界面 'iXjt
MX - 过渡点列表界面 >LgV[D#=&o - 锯齿光栅界面 y`mE s j - 正弦光栅界面 QD+dP nZu •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 d7It}7@9 =Q.2:*d. 光栅工具箱初始化 }f^K}*sK$5 •初始化 ;T"}dJel# - 开始 fF_1ZKx+#! 光栅 S%Pk@n`z] 通用光栅光路图 Z #w1,n88 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， WQv~<]1J F 可直接选择特定的光路图。 {h&*H[Z z AcrbR&cvG
 !b rN) b)f k1$|v zMh 光栅结构设置 %a8'6^k •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 9D(M>'Bh
 OrPIvP<w@ •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 JI3AR
e?y •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 %Q1v8l.}
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, *e^,|# •例如，选择第一个界面上的堆栈。 xPQO}wKa #n{wK+lz 堆栈编辑器 15iCJ p •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 OJ@';ZyT= •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。 .Z8 x!!Q* : n0(g B
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@] H&(bw 矩形光栅界面 :&6QKTX S'Yg!KwX •一种可能的界面是矩形光栅界面。 R(k6S •此类界面适用于简单二元结构的配置。 z+PSx'#} •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 z ]o&^Q •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 K?-K<3]9f •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。 ; )0vxcMB
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 7R7g$ 73Mh65 矩形光栅界面 -CtA\< 7I •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 P:( ,l,}F8 •所选界面在视图中以红色突出显示。 S,G =MI"
 cp0>Euco= •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。 Mr2dhSQ ! •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 e>nRJH8pK  mC>7l7% •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 L.U [eH •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 @ew Qx| •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。 eK/[j xNO Bwb3@v NA  $aE %W? \
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 S;+bQ. <%>Q$b5 矩形光栅界面参数 \dIIZSN •矩形光栅界面由以下参数定义 0u'2f`p* - 狭缝宽度（绝对或相对） =<`9T_S 16 - 光栅周期 (m t,:hX - 调制深度 \ts:' •可以选择设置横向移位和旋转。 K JPB-
J:#B,2F+^
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<G 2;nvRr 高级选项和信息 vq( @B •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 0RtqqNFD •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 vB/M nEKR •可以设置总级次数或衰逝波级次数 KSh<_`j （evanescent orders）。 >I]t |RT]) •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 ^uIZs}=+ •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 rm2{PV<+d aODOc J N  U+~0m!|4 .K s&r •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 :'1 eP q •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 z y8 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 I i mz •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。 wd. .{j0&
ln9MVF'!&  Uk|Xs~@#E ,8+SQo #3 过渡点列表界面 WZ 6!VE { •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 "LP4)hr_` •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 wC@4`h\U •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。 i @+Cr7K,  N+HN~'8r FEU$D\1y 过渡点列表参数 -Zocu<Rs •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 dlJkxEh 2 •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 f+fF5Z\ > ,uof ?  d /Zt}{ &vdGK Ys 6 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 k5g\s9n] •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 '(^p$=3|@D •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。 jpm}EOq<% [gISt K e
 t!D=oBCro mQ Vd uG 高级选项及信息 +;FF0_ •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。 .Zf#L'Rf W
86S)+h
 .? !{. D
L_)?5IOJ$ 正弦光栅界面 <C#
s0UX •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 6st(s @> •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 -Ah \a0z •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： \
{"8(ELX - 脊的材料：基板的材料 OEdp:dW| - 凹槽材料：光栅前面的材料 P63z8 ^y 9dqD(S#C;"  c?jjY4u 7-W(gD!` 正弦光栅界面参数 e!eWwC9u - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 4J94iI>S.l •光栅周期 8V=I[UF.1? •调制深度 .N/4+[2p( - 可以选择设置横向移位和旋转。 PeT A:MW - 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。 P4R.~J ;8 "i_tO+  ;E* ^AW n$#^gzU4 高级选项和信息 OjrQ[`(E •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 /*r MveT
c {||l+B
 Y* wbFL6` 9FP l 高级选项及信息 %4n=qK9T 5 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 0A5xG& bgYM  (:-DuUt 锯齿光栅界面 zx=A3I%7 A •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 8b6:n1<fn •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 A{&Etu( K •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ,Z MYCl] - 脊的材料：基板的材料 -bo0!@MK - 凹槽材料：光栅前面的材料 \Cx3^
i X f4@Dn
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 kIXLB!L2b^ ^9 cqT2:t 锯齿光栅界面参数
`I6)e{5t •锯齿光栅界面也由以下参数定义： MKoN^(7 - 光栅周期 q' _ - 调制深度 'y'>0'et •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 e5veq!*C? •可以选择设置横向移位和旋转。 qDcl;{L •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 P d*}0a~
W%vh7>.  "uZ'oN I&1Mh4yu 高级选项和信息 N_/&xHw •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 5
0~L(<  He j0l^ 探测器位置的注释 RsTpjY*Xb 关于探测器位置的注释 8&`s wu& •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 |$bZO `^ •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 Nm\I_wjX •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。 QI`Z[caF •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）。 J
fsCkS •可以避免这些干涉效应的不良影响。 #n~/~*:i92  $R7d*\(G y6:=2(]w<p
文件信息 %9Ulgs8 = .bL{fBTT~
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