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摘要 \z< '6,b =#uXO< 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。 `qX'9e3VP+ cITQ,ah
 cC>.`1: *}yW8i}36 本用例展示了...... I_N"mnn@Nr •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 0*h\/!e - 矩形光栅界面 2,dG Rf - 过渡点列表界面 / I: d<A - 锯齿光栅界面 7CNEP2}:R - 正弦光栅界面 V18w •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 t t#M4n@ T w/ CJg
光栅工具箱初始化 ()XL}~I{!A •初始化 UPLr[ >Q# - 开始 d4gl V`%. 光栅 Z @ j0J[s 通用光栅光路图 {5_ *tV<I •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， Hn:%(Rg=aW 可直接选择特定的光路图。 CJ
KFNa 6ffrV
 S1zV.] UB?a-jGZ K 光栅结构设置 i 7*4h YY •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 m<r. sq&;
 Z'!jZF~4p •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 <A+Yo3|7 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 -s4qm)\
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 H@'Y>^z?
{ 5h6nYu •例如，选择第一个界面上的堆栈。 5(TI2,4 KJJ8P`Kx 堆栈编辑器 mtmtOG_/= •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 !d%OoRSU' •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。 kXv
-B-wOj CEZ*a 0}=
 !P#lTyz
A+:K!|w 矩形光栅界面 LV'v7 2yUH %xkqiI3Ff •一种可能的界面是矩形光栅界面。 v5 $"v?PT •此类界面适用于简单二元结构的配置。 L}x"U9'C •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 8V^gOUF. •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ef Ra|7!HK •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 c\"oj&>A
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 4 ILCvM RG # 矩形光栅界面 )7[>/2aGd •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 o^7}H{AE •所选界面在视图中以红色突出显示。 x~A""*B~
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3y ,* •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 3fn6W)v? •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 ^MDBJ0
I.  # 1I<qK •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ($[ pCdY •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 \O72PC+ •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。 js'* :*7 V=\&eS4^"  ] E`J5o}op
, 7k)cNstW
 X -6Se rsy'ZVLUj 矩形光栅界面参数 .\LWV=B •矩形光栅界面由以下参数定义 ,$7LMTVDrE - 狭缝宽度（绝对或相对） 1&U' pp|T - 光栅周期 ]={ :VsnL - 调制深度 $Ob]JAf} •可以选择设置横向移位和旋转。 IiS1ubNtZ
nEyP Nm )
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c"77<Db$ 高级选项和信息 C&K%Q3V •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 }a|S gI •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 ~\Fde^ 1 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 |] Pigi7y- （evanescent orders）。 |&h!#Q{7l •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 I cI y •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 z35n3q }DY^a'wJ-  j+PW9>Uh ,|?B5n& •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 !\RR UH* •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。 `p*7MZ9 - •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 ?r2 Im5N •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。 l4v)tV~
%`-NWAXL  +!'6:F J+w "{ O 过渡点列表界面 -P@o>#Em •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 cD-\fRBGK •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 pcoJ\&&W •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。 Jel%1'Dc^  |#f
P8OK 6@; w%Ea 过渡点列表参数 z| i$eF;x3 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 @ X •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 #^% Rk'W d #y{eV$Q  =DG aK0n g 6;O)b •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 =+A8s$Pb •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 _av%`bb&z9 •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 mzfj!0zR* fb&K.6"
 _H< ur?G W5EB+b49KM 高级选项及信息 C Vyq/X •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 `61 VP-r #oJ9BgDry
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;'p X1T 正弦光栅界面 bmzs!fg_~R •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 ^L *:0P~ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 JY_+p9KfyQ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： f*bs{H'5 - 脊的材料：基板的材料 X 4; +` - 凹槽材料：光栅前面的材料
lf[ ( .'L@$]!G  ^h4Q2Mv o [{f{E 正弦光栅界面参数 {SCwi;m - 正弦光栅界面也由以下参数定义： JG0TbM1(Bt •光栅周期 MpG Wt# •调制深度 8&3+ =<U - 可以选择设置横向移位和旋转。 V~NS<!+q - 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。 +8mfq\ Y1 7?Xfge%\  |JnJ=@-y $ [M8G 高级选项和信息 !NZFo S~ •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。 O`rA qO0F
q#c \
 (LkGBnXE L#m1!+J 高级选项及信息 0waQw7
E •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 Qm^N}>e $*`fn {2  \; $j
"i& 锯齿光栅界面 Mpb|qGi! •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 co yy T •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 ^W3xw[{ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： eiJ $}\qJL - 脊的材料：基板的材料 QVQe9{ "0 - 凹槽材料：光栅前面的材料 L&. 9.Ll 7o'kdY Jzo
 FgKDk!ci G\r u% 锯齿光栅界面参数 - YJ7ne] •锯齿光栅界面也由以下参数定义： Z
r - 光栅周期 gM^ Hs7o, - 调制深度 x_s 9DkX •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 NIQNzq?a^ •可以选择设置横向移位和旋转。 w)5eD+n\- •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 3{]csZvW
5ju\!Re3 X  u\Tq5PYXt u01x}Ff~6 高级选项和信息 qMmh2a& •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 5O]ph[7  118A6qyi 探测器位置的注释 kOs_ ] 关于探测器位置的注释 P!0uAkt9C •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 v 0apEjT •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 l)4KX{Rz{A •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。
~%bz2Pd% •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）。 B24wn8< •可以避免这些干涉效应的不良影响。 j_j~BXhIS  (w6 024~ Oz-X}eM
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QQ：2987619807 OtBVfA:[
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