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摘要 [,^dM:E / aS vE 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。 Ij1 ]GZ`A( e<4z)
 a*j <TR #sU~fq 本用例展示了...... h50StZ8Yr •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
:XSc#H4 - 矩形光栅界面 es[5B* 5 - 过渡点列表界面 zD^f%p ["# - 锯齿光栅界面 o%%x'uC - 正弦光栅界面 dyzw J70K •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 OLNn3
J /K) b0 QX 光栅工具箱初始化 GB?#1|, •初始化 ^-GX&ODa - 开始 Qz+d[%Q}x 光栅 q7&yb.<KD. 通用光栅光路图 id+m [']+ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， S7ehk*` 可直接选择特定的光路图。 U;{,lS2l eCIRt/ uA
 } Tr83B| B" m:<@ " 光栅结构设置 0DB<hpC:5 •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 IS 2Ij
 ;b?+:L •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 -\' .JA_ •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 X/- KkC
(4ci=*3=
 kg I=0W>
~,!hE&LE~ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 HwW[M[qA udD* E~1q 堆栈编辑器 h:jI •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 5u)^FIBj •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。 A
Ok7G?Y d =( Yl r
 s$>m0^
9Ir~X|}\iL 矩形光栅界面 7lDaok {< }I9D5 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ?PE1aB+{: •此类界面适用于简单二元结构的配置。 e0N=2i?I#z •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 3TiXYH •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 rfXF 01I •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。 !qXq
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y:|.m@
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 t6bWSz0 c+b:K 矩形光栅界面 )/WA)fWkT •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 ccN &h •所选界面在视图中以红色突出显示。 =!S@tuY
 I6 hhU;)C •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。 _N,KHxsG8B •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 h"BhTx7E}  oX 2DFgz •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 K SgQ:_u4} •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 [2 QY •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。 >|_gT%]5 D)* _{
 \9>g;qPg}
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 UYcyk
$da ] m/@wW 9 矩形光栅界面参数 dS3>q<J*a •矩形光栅界面由以下参数定义 do=x 9k@Q - 狭缝宽度（绝对或相对） iC\rhHKQ - 光栅周期 ZM-/n> - 调制深度 []=FZ`4 •可以选择设置横向移位和旋转。 )WP ]{ W)r
%qNj{<&
u]1-h6
1&8j3" 高级选项和信息 2[8fFo> •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 ,<;l"v( •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 %;=IMMK •可以设置总级次数或衰逝波级次数 9{9#AI.G （evanescent orders）。 uGP[l`f|FQ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 %)<oX9E •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 kH>vD = q> c6 ?c>*z  uHUvntr VGTeuu5i •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 7 zJrT5 •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 ]|C_`,ux •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 k Z+ q •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 6: |!1Pg5
P EX26==  @sB}q 6> Yn IM- 过渡点列表界面 Q
QsVIHA •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 7G BZA=J •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 nJ ldz; •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 H7z>S G0  .^[fG59 Pg*?[^* 过渡点列表参数 3D?IG\3 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 nu4 69 •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 XI%RneuDr: RQj`9F  m {:" 1] CU#L *kz •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 ~4MtD f •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 (B>yaM#5 •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 dl*_ m3T ]/aRc=Gn
 P|unUW(P 4cXAT9 高级选项及信息 ys&"r":I •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 }"% !(rx %mK3N 2N$
 ['51FulDR
^w;o \G 正弦光栅界面
Z # .GI •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 ql!5m\ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 4 o3)* •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： u4Y6B
]Q - 脊的材料：基板的材料 5z9r S< - 凹槽材料：光栅前面的材料 '`M#UuU fap|SMGt  v?Z'[l ?Ia4H 正弦光栅界面参数 + L`V[; - 正弦光栅界面也由以下参数定义： vbr~<JT= •光栅周期 Bl kSWW/ •调制深度 E p^B,;~ - 可以选择设置横向移位和旋转。 (A7T}znG - 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。 a6;gBoV ]}nu9z<  )x$!K[= RtW4 n:c 高级选项和信息 r :fwr C •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 &M0o&C-1/
EsT0"{
 06PhrPVa!\ C$KaT3I 高级选项及信息 < h'8w •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 iP~sft6 I?f"<5[0  1zdYBb6;j 锯齿光栅界面 CMC?R,d •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 MB}:GY? •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 1t0b Uf;(M •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： !Bag}|# - 脊的材料：基板的材料 Ly^E& , ) - 凹槽材料：光栅前面的材料 j FgZ}Xp aF D="Zh
 s ;48v ?+3R ^%`V 锯齿光栅界面参数 XZF%0g2$b •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
DY$yiOH9 - 光栅周期 R|/Wz/$1A - 调制深度 n(Qj||: •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 Xyb8u})p' •可以选择设置横向移位和旋转。 cYsR 0# •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 lTn;3'
)$MS
0[?  g<M0|eX@~ (:ZP t(1 高级选项和信息 .=?Sz*3 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 4+)Z k$E  .8-PB*vb 探测器位置的注释 #X4LLS]V V 关于探测器位置的注释 o z Vpfs •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 7}gA0fP9 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 2q12y Y f •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 AzZi{Q ? •因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 >Ja0hS{* •可以避免这些干涉效应的不良影响。 Z&TD+fT<  8a7YHUL<3i r i,2clp
文件信息 Mk<m6E$L {>S4 #^@}
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