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摘要 -
l X4; iC3z5_g*@ 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。 \3hA_{ w !( lcUdBd
 h0<PQZJ I )mB]j 本用例展示了...... MtkU]XKGT •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： Sf S3}Tn[ - 矩形光栅界面 ]5'$EAsuW - 过渡点列表界面 4&W?: =H2 - 锯齿光栅界面 Au,oX2$ - 正弦光栅界面 8>YF}\D V •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 >Y>R1b% % ,bD|
NKp 光栅工具箱初始化 Cd*h4Q]S •初始化 F *P0=DD - 开始 l~E~! MR 光栅 ,D{7=mDVm 通用光栅光路图 gsL=_#
? •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， :|;@FkQ 可直接选择特定的光路图。 Ay(p~U;gN* @` KYgjjH
 HoPpUq5, B@F@,? K4% 光栅结构设置 o-6d$c}{f •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 )R7Sh51P
 BAQ- 1kSz •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 3y)\dln •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 `#$}P;W
dk&e EDvfd
 k|-\[Yl .
Z R!8hw8 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 ILm +o$o ~ IQJ"B6U) 堆栈编辑器 E7$&:xqx •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 M hN;GMH •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。 ~kZdep^] *s4|'KS2o
 `/sNX<mp
j !*,( 矩形光栅界面 E`TZ:W]r, p{Q6g>?[ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ?;,; •此类界面适用于简单二元结构的配置。 L"ho|v9: •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 D;YfQQr •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 -+E.I*st •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。 |mt W)
| In{5E k
 `Na()r$T 9d"*Z%!j 矩形光栅界面 T ipH} •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 8~(xi<"e •所选界面在视图中以红色突出显示。 bqbG+ g
 * aCL/: •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 4K^cj2 X •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 @JGmOwZ  lg ews" •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 gC?}1]9 c •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 uq3pk3
)W9 •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 k>ErD v8 ]({ -vG\m  u
8o !
RQ E]=N
 6La[( ) ]0D- g2!|A 矩形光栅界面参数 r6F TpOF •矩形光栅界面由以下参数定义 *5 Zow 3 - 狭缝宽度（绝对或相对） p -$C*0{ - 光栅周期 %*
0GEfl/ - 调制深度 Pt kMzh X •可以选择设置横向移位和旋转。 #R5\k-I
Kxr{Nx
 *}vvS^ c0
4<[?qd 3v= 高级选项和信息 I<2`wL = •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 wm@j(h4 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 J#` 7! •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ?d%)R*3IX （evanescent orders）。 /!ElAL
•如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 Fu.aV876\f •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 = b%f@x_U1 Owf!dMA;nF  \oPe" k= z#+WK| a •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 0#NMNZ
•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。 !sX$?P%U •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 |V5BL<4 •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 _YX% M|#
s{dm,|?Jl,  `p\ %ha!,w l-w4E"n3 过渡点列表界面 <lB2Nv -, •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 "\*)KH` C •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 }4>u_)nt •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 )?[2Y %P  DG;u_6;JR U,2OofLM 过渡点列表参数 w5z] =dN •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 b ]]k\b •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 Q%O9DCi ,P <I<QYu 
Z k w-a 1le9YL1_g •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 *wJ$U •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 ]MYbx)v) •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。 vE9"1M q t OuA
 8nI~iN?" s>;"bzzq 高级选项及信息 HZ <#H3_ix •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。 9]3l' ~jw:4sG
 iY>x x~V
cPIy D?c 正弦光栅界面 L\ysy2E0 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 KeyKLkg> •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 .:H'9QJg •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： tgBA(2/Co - 脊的材料：基板的材料 [%>*P~6nK - 凹槽材料：光栅前面的材料 ZS:[ZehF d '2JMdbc  "a(R>PV% pjO 正弦光栅界面参数 cV:Q(|QC - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 9I 6^-m@: •光栅周期 4`~OxL •调制深度 3=]/+{B - 可以选择设置横向移位和旋转。 rKPsv *w - 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。 *Iw19o-I W{IP}mM  ~b8.]Z ^ G%gdI3h1Z
高级选项和信息 Nj6Np ^@sH •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。 akw:3 +`
M/V"Ke"N
 .~'q
yD2V _6FDuCVD- 高级选项及信息 dY?l
oFz •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 Q
m9b:U~ w}}+8mk[  N0fE *xo 锯齿光栅界面 j5Yli6r?3- •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 hW,GsJ, •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 "~C \Z} ; •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： a[^dK- - 脊的材料：基板的材料 >y+j!)\ - 凹槽材料：光栅前面的材料 M]\"]H? JmF`5
 IKp(KlA j@JY -^~K5 锯齿光栅界面参数 TuMZHB7h; •锯齿光栅界面也由以下参数定义： XSZjuQ<[3 - 光栅周期 uJ*|SSN~ - 调制深度 w*SF Q_6YE •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 \@2sI •可以选择设置横向移位和旋转。 Vfw +m1sS •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 0g#?'sD
RAyR&p  c NN_KA h^9Ne/s ~ 高级选项和信息 If9!S}
wa •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 F7x< V=4{  S4O:?^28 探测器位置的注释 ZG)C#I1;O 关于探测器位置的注释 9.goO|~ B~ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 b!37:V\#} •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 hG'2(Y! •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。 ,KibP_<%&P •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）。 kLY9#p=X •可以避免这些干涉效应的不良影响。 = &aD!nTx  OaxE3bDT ( Gxv ?\
文件信息 ,v1-y
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