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摘要 *0,*F ~n Y_faqmZ 9] 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。 vM5I2C3_>! %P1zb 7:8
 9nQyPb6 j,].88 H 本用例展示了...... +7OE,RoQ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： $I-iq
@ - 矩形光栅界面 hb~d4 J=S - 过渡点列表界面 <5KoK! H - 锯齿光栅界面 chD7 ^&5] - 正弦光栅界面 a9lYX*: •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 XdIno}pN &/uak kS 光栅工具箱初始化 =3hJti9[ •初始化 'p[6K'Uq5 - 开始 jS3@Z?x?* 光栅 Bz ,D4 E$ 通用光栅光路图 J%ws-A?6rN •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， #q34>}O< O 可直接选择特定的光路图。 6C .!+km IA1O]i
S
 #|769=1 n @@tO#!\ 光栅结构设置 24InwR|^ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 P/~dY[6m
 J.2BBy •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 E.$//P n|1 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 HWoMzp5="3
}1CO>a<
 Qh3+4nLFtb
$aXYtHI •例如，选择第一个界面上的堆栈。 " OUY^ cM tMf5TiWu@ 堆栈编辑器 bU}!bol •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 -{eiV0<^ •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 z&GGa`T" D0f7I:i1
 gc X
cP/( h 矩形光栅界面 ,V4pFQzL *qMj o P, •一种可能的界面是矩形光栅界面。 6*ZZ) W< •此类界面适用于简单二元结构的配置。 e!i.u'z •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 N9 )ERW2`* •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 Z#%77!3 •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 <N 80MU L|
=8r,-3lC;
 z9#jXC#OdN [MC}zd'/ 矩形光栅界面 U_B`SS •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 rUiUv (q •所选界面在视图中以红色突出显示。 5U<o%+^El
 i 3Nt?FSN •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 &E
k\ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 ^e YJ7&t  r:^ `005 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 yNx"Ey dk` •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 =(k0^ #++G •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 >W8 PLo+i hi]\M)l&x  &P8Q|A-u
J _| >rfW
 qn\>( & IZ4jFgpR 矩形光栅界面参数 / dn]`Ge) •矩形光栅界面由以下参数定义 DNM~/Oo - 狭缝宽度（绝对或相对） 0Zl1(;hx@ - 光栅周期 RzSN,bL R - 调制深度 :\1&5Pm ] •可以选择设置横向移位和旋转。 1hp@.Fv
!C0=
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 [c6_6q As
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~ Bo*UM 高级选项和信息 L' h'm{i •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 6Ue6b$xE •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 C[$<7Mi|; •可以设置总级次数或衰逝波级次数 8c$Isv Jg （evanescent orders）。 *JOv •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 g(;ejKSR •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 IPE ( mKq9mA"(E  I `KN8ll !*#=7^# •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 @49^WY •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。 )'<zC •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 XJOo. Y •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。 j({L6</x
+Q_ Gm3^  86} r z \S2'3SD d/ 过渡点列表界面 x[oYN9O •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 y.eBFf •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 B'0Il"g' •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。 CC87<>V  }&naP $1@{Zz!S 过渡点列表参数 V+K.'
J
^@ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 ,zyrBO0 Eq •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。 Rx<pV_|H, D 7E^;W)H  },L[bDOV07 E|Lh$9XONA •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 :{ 6[U =O •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 v A{ [F7 •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 Q\z*q,^R 3a S>U #
 %`\{Nx k / q!&I 高级选项及信息 CUd'*Ewu •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 &\K#UVDyhh 4%{m7CK}
 wLbns qa
pV+ ;/y_ 正弦光栅界面 t2$:*PvE •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 gy[uq m_ T •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 \ d;Ow8%d/ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Y+7v~/K= - 脊的材料：基板的材料 87/{ \h - 凹槽材料：光栅前面的材料 MLb\:Ihy 1f: k:Y9i  = @f;s<v/ x"d *[m 正弦光栅界面参数 2g v(`NKYE - 正弦光栅界面也由以下参数定义： zBR]bk\ •光栅周期 pQ hv3 F •调制深度 , $ =V - 可以选择设置横向移位和旋转。 C!P6Z10+j - 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。 DQ}]'*@? (TQXG^n$gY  "8X+F% sig_2; 高级选项和信息 ~}11 6K •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 M>#{~zr
{ Q"<q`c
 o_5@R+& I|:j~EY 高级选项及信息 @mazwr {B •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 /_|1,x-Kx #]'xUg cE9  }R x%&29& 锯齿光栅界面 2S4z$(x3 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 =EJ"edw]%0 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 )q IK7; •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： .wSAysiQ|P - 脊的材料：基板的材料 pf_ /jR - 凹槽材料：光栅前面的材料 S7vE[VF5 sFTIRVXN,
 SOL=3hfb^ T_-MSXhA 锯齿光栅界面参数 ^J_hkw~gO •锯齿光栅界面也由以下参数定义： G dU
W$. - 光栅周期 ;~J~g# - 调制深度 ihVQ,Ct h •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 mI%/k7:sf •可以选择设置横向移位和旋转。 -Me\nu8(RF •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 p3 o?_ !Z
:6 +~"7T  5,Y2Lzr h(-&.Sm")H 高级选项和信息 nmGHJ b,$ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 O~el2  EoeEg,'~F 探测器位置的注释 as4NvZ@+r 关于探测器位置的注释 *&]l •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 ?r<F\rBT7* •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 xJhbGK •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。 D,/9 rH •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）。 O@rb4( •可以避免这些干涉效应的不良影响。 `9l\ ~t(M
 @\?f77Of6 3#[I _
文件信息 MVdx5,t #Au&2_O
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