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摘要 !5ps,+o )?rq8VO 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。 & n<YmW?" zd YH9d>D
 Q#g`D,:o%~ KF rsXf 本用例展示了...... "^]gI Qc •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： [q9B" @X - 矩形光栅界面 Hx.|5n,5 - 过渡点列表界面 NUsxMhP - 锯齿光栅界面 [ws
_ g,/ - 正弦光栅界面 im>(^{{r& •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 KIF9 [/P -@> {q/ 光栅工具箱初始化 7H Har'=T •初始化 Sdq}?- &Sa - 开始
3 ahriZe 光栅 # NM) 通用光栅光路图 Cut~k"lv •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， Fd9[Pe@?` 可直接选择特定的光路图。 Nv5^2^Sc= D \ rns+
 x{R440" I*rU e#$ 光栅结构设置 !#0)`4O •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 2
}xePX9?
 ^Om}9rXw1 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 Zl>SeTjB- •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 N3G9o`k
_U~ R
 + #IUn
t&U9Z$LS •例如，选择第一个界面上的堆栈。 3fOOT7!FL 5:@bNNX'j 堆栈编辑器 |
Y:`>2ev •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 k z=ho~ @ •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 pBqf+}g4 //@6w;P
 +g1>h ,K 3
k3Yu"GY^ 矩形光栅界面 #0AyC.\ hW*o;o7u •一种可能的界面是矩形光栅界面。 !U` 4 •此类界面适用于简单二元结构的配置。 x;vfmgty •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 F,_L}
•为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 G$C2?|V)= •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。 NO5k1/-
WuK<?1meN
 ,6+j oKe- ,M .C]6YMr 矩形光栅界面 3 Zp<# •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 &4%pPL\f •所选界面在视图中以红色突出显示。 #S 7oW@
 ' o&d!
•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。 w:zo
\ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 *f+s  vP{i+s18B •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 6mcb'hy •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 H; `F}qQ3 •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。 ^;
KC E +P(*S  Fo3*PcUv
U5"u
h} 3
 )"TVR{I%B =z}PR1X! 矩形光栅界面参数 a?gF;AYk •矩形光栅界面由以下参数定义 &g?GF\Y - 狭缝宽度（绝对或相对） uzp\V
39 - 光栅周期 s#7"ZN - 调制深度 i9 aR# •可以选择设置横向移位和旋转。 RLf-Rdx/
(aYu[ML
 ~&~4{
D5"5`w=C 高级选项和信息 $#V' m{Hh •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 nf
pO •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 &r[f ;|o
•可以设置总级次数或衰逝波级次数 HQ+{9Z8
?5 （evanescent orders）。 7~2_'YX>: •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 | V(sCF •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 Mnranhe>G ,Ee5}#dI  i&DbZ=n2 inW7t2p<s •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 +c8`N'~ •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 '6z Z`Ll9 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 NLZ5 5yo$ •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。 _sy{rnaqvb
"e-z 2G@z  .$~3 RjM qX }3}TL 过渡点列表界面 g:uVl;> •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ]O;*Y{:Y •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 :[@rA;L •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 TqJ @l  &_3#W.w~Z ,OlS>>, 过渡点列表参数 +~=a$xA[C •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 qz-
tXc , •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。 )i /w:g> POk5+^  9o,Eq x4J n]6 '!Eo •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 <Ve0Ph K •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 8K2 @[TE=5 •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。 38sLyoG=i @Yt394gA%\
 uWx<J3~q. qBF|' .$^ 高级选项及信息 6!i`\>I] •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 8}yrs F # I S" [<
 {zZ)JW M<w
(P E.v1T 正弦光栅界面 <e! TF @ •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 [!U%'' •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 W7C1\'T •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： p7AsNqEp - 脊的材料：基板的材料 OM.-apzC - 凹槽材料：光栅前面的材料 :Y Ls]JI< >Ec;6V
e  n^1BtP0! V9/2y9u 正弦光栅界面参数 Fr50hrtkU - 正弦光栅界面也由以下参数定义： ~;6^n •光栅周期 @ddC Vxd •调制深度 )09ltr0@" - 可以选择设置横向移位和旋转。 PP! /WX - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 i~E0p
, E6R\ DM  2v (Y'f. }#tbK 2[ 高级选项和信息 xj D$i'V+ •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。 '=G6$O2
j0"4X
 p%iZ6H>G "%Ief 4 高级选项及信息 N MkOx$ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 Ev e,*ATI 3w>1R> 7  Dy5 &-yk 锯齿光栅界面 },X.a@: •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 N
G vb] •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 'h;qI& •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： QeT~s5 H - 脊的材料：基板的材料 2f{p$YIt - 凹槽材料：光栅前面的材料 )Pubur %, `
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 S@[NKY E3{kH
7_'\ 锯齿光栅界面参数 [T9]q8" •锯齿光栅界面也由以下参数定义： 9s!R_R&W. - 光栅周期 &hZ.K"@7{ - 调制深度 KXz7l\1Gb •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 K}N~KDW R| •可以选择设置横向移位和旋转。 5w~ 0Q •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 \' zloBU
Wm}T=L`  fHwS12SB @:Ft+*2 高级选项和信息 /?j
kVy*" •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 yzl}!& E  -ert4 2fN 探测器位置的注释 ^} Y}Iz 关于探测器位置的注释 vo:h"ti •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 (QojId Ht •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 O9<oq •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 F( /Ka@
•因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 X%og }Cfi •可以避免这些干涉效应的不良影响。 wmX(%5vY^  !K2QD[x c M<08-:v
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f6\4 ,() QQ：2987619807 7$Wbf4
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