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摘要 0fewMS* i=#`7pt%'a 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。 Csuasi3]1d :u,. (INB
 9PKXQp {d [Nc,AMb 本用例展示了...... [cnu K •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： sg7h&<Xx - 矩形光栅界面 9\.0v{&v - 过渡点列表界面 T ]w I) - 锯齿光栅界面 gF p3=s0~ - 正弦光栅界面 G~5pMyO R •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 Sh!c]r>\Q lq:q0>vyI 光栅工具箱初始化 3cghg ._ •初始化 @~$d4K
y< - 开始 ] x)>q 光栅 <u\Hy 0g 通用光栅光路图 UAF$bR •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， p*c(dkOe8 可直接选择特定的光路图。 DK t98; IVh 5SS
 k";dK*hD, 7_ix&oVI 光栅结构设置 ,pD sU @ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 -]0:FKW
~frsgHW •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 v<v;Z R) •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 Jt5V{9:('
nKGQ U,C
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PFX,X •例如，选择第一个界面上的堆栈。 Xq$ -&~
AF#: *<Ev 堆栈编辑器
Hy3J2p9. •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 W5Z-s .o •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。 *Vl#]81~ <}WSYK,zUY
 i[K Xkjr
G K~A,Miqk 矩形光栅界面 v>LK+|U S} UYkns* •一种可能的界面是矩形光栅界面。 @;eH~3P •此类界面适用于简单二元结构的配置。 ?Vg~7Eu0 •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 Q$U.vF7BnP •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 7#C$}1XJ1 •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。 GbO j %
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legWY)4D;
 bQ>wyA+G&E "^z%|uXkf 矩形光栅界面 68?&`/t •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 X >7Pqn' •所选界面在视图中以红色突出显示。 /rZk^/'
 75;RAKGi •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。 /UunWZ u% •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 9!=4}:+  A]m*~Vj] •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 H'3
pHb •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 d"n>Q Tn\ •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。 |5(un # _XZK2Q[  E&J<qTH9
eWqS]cM#
 )>h3IR &PPnI(s^K 矩形光栅界面参数 5*2hTM! •矩形光栅界面由以下参数定义 ^
q ba<#e - 狭缝宽度（绝对或相对） je$H}D - 光栅周期 |rJN - 调制深度 x3Cn:F •可以选择设置横向移位和旋转。 oU1N>,
TkTGYh
 WrwbLl E
xytW E:= 高级选项和信息 Q#yHH]U)X •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 i +@avoW •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 7Q{&L#; •可以设置总级次数或衰逝波级次数 fV4eGIR& （evanescent orders）。 j6^.Q/{^ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 kV sX/ ~$ •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 I*U7YqDC9 XC6 | <pru  _lI(!tj( ):G+*3yb •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 p rO&"t
> •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。 g&/lyQ+G •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 VB/75xK_ •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。 T#rUbi>""
Z]LP18m9kl  v89tV9O) |7|'J Ty 过渡点列表界面 GKg #nXS •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 9Q(Lnu •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 _Rj bm'kC •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。
XU"G  % m lH " ?aE3$/ 过渡点列表参数 -"yma_ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 oSYJXs •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 S8;c0}- T^8`j i  }6u}?>S xPF.c,6b4= •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 Xl$r720ZJr •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 *@lVesC2 •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。 FFwu$S6e ;YokP iBy
 %[*_-% s#8}&2#l 高级选项及信息 mtFC H •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。 agoMsxI9 Wf:X) S7
 Y]&2E/oc
l;z+E_sQ 正弦光栅界面 J'#o6Ud •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 vG}\Amx+ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 1N]-WCxQ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： G?s;L NR - 脊的材料：基板的材料 pTQ7woj} - 凹槽材料：光栅前面的材料 !+hw8@A Nsy>qa7  bneP>B d $\o e}`#o 正弦光栅界面参数 >0N$R|B& - 正弦光栅界面也由以下参数定义： vO zUAi •光栅周期 V-%jSe < •调制深度 xjDaA U, - 可以选择设置横向移位和旋转。 ywjD.od"v - 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。 s?sr0HZ (ia+N/$u  U&+lw = 1 - GtZ2 高级选项和信息 ]nS9taEA •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 EffU-=?%!
;M#D*<ucI:
 \ o? on\ahk, y] 高级选项及信息 5n2}|V$VqP •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 S`spUq1o :$^sI"hO  rj eKG-Z@ 锯齿光栅界面 tdi}P/x •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 \$8p8MP<&D •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 =5p?4/4 J •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： qy!pD
R; - 脊的材料：基板的材料 w\a9A#v, - 凹槽材料：光栅前面的材料 o[G,~f\- y5V]uQSD
 Y,%G5X@S< 40LA G 锯齿光栅界面参数 1z8 AK"8 •锯齿光栅界面也由以下参数定义： l0wvW v*k - 光栅周期 `yb,z - 调制深度 P4"EvdV7 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 ps]s
T w •可以选择设置横向移位和旋转。 J$Ba*`~!! •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 s9YP
= )I
0c:j wtf  %$(*.o!+8 #w]:<R^ 高级选项和信息 0>?78QL9< •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 Y4 / !b  7G8 M+i3q/ 探测器位置的注释 1j^FNg ~ 关于探测器位置的注释 N5GQ2V •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 dzc.s8T(0 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 kKSn^q L* •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。 Ll 6|Wh X •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）。 e0u* \b •可以避免这些干涉效应的不良影响。 Y'i_EX|  %xI,A '# uJHf6Ye
文件信息 8:0.Pi(ln@ -RnQ8Iu o
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?)#}Nj<R QQ：2987619807 M&O .7B1}
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