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摘要 r
['zp=9 ^'4I%L" 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。 H=*2A!O[_ N`7+] T
 xm> y3WC q`HK4~i, 本用例展示了...... t[\6/`YH •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 14p{V} f3 - 矩形光栅界面 -8&P1jrI - 过渡点列表界面 gg$:U - 锯齿光栅界面 OQ4rJ#b - 正弦光栅界面 2Kw i4R •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 4&H&zST//m r,wC5%&Za 光栅工具箱初始化 K#dG'/M|Pb •初始化 Ob|v $C - 开始 ]v0=jm5A 光栅 eyG[1EEU 通用光栅光路图 ^- s`$lTp •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， B'D~Q 可直接选择特定的光路图。 [B%:!Q)@ u\=yY.
 l/56;f\IA 6tup^Rlo;$ 光栅结构设置 (_eM:H=e> •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 *r iWrG
 (^^}Ke{J •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 D^A#C<Gs •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 >;~ ia3
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 TGI`}#
sb</-']a •例如，选择第一个界面上的堆栈。 0#/Pc`z C ;i& t|5y~ 堆栈编辑器 q=+wQ[a< •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 *m`F-J6U •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。 =${ImMwj Z x R
 LO)p2[5#R
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2z!i^: 矩形光栅界面 6o]>lQ} Fj1'z5$ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 N0UZ%,h\ •此类界面适用于简单二元结构的配置。
u{|^5%) •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 1 K[y)q •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 S5wkBdr{ •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。 j Ysg'Rl
3s Mmg`
 %DhLU~VX PfJfa/#pA 矩形光栅界面 iU4Z9z ! •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 _&PF (/w •所选界面在视图中以红色突出显示。 5} 1qo7;
 tj[-|h •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。 CMHg]la •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 0] l9x }  t& rr;W] •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 h($Jo •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 #v:A-u •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 )!d_Td\- /UiB1-*b  (h% xqXs
910N 1E
 RzqU`<// N1X;&qZDd 矩形光栅界面参数 Q@.%^1Mp •矩形光栅界面由以下参数定义 #,rP1#? - 狭缝宽度（绝对或相对） p *GAs
C - 光栅周期 ~}s0~j ~ - 调制深度 vXibg •可以选择设置横向移位和旋转。 9, 0}}3J
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 o^<W3Z
~JohcU}d 高级选项和信息 a >Xq •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 I7jIA>ZZi •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 I YB;X •可以设置总级次数或衰逝波级次数 kk+:y{0V （evanescent orders）。 |@* •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 mv1|oFVW •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 F1&7m
)f$l (eO_]<wmky  V -z F'KI[ r }Nq"s< •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 EtA ,ow •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。 3E:+DF-Z\ •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 )-S;j)(+ •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。 -|_io,eL;
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Ox+}JB
[ gYfO a`k 过渡点列表界面 -/ J2;AkGH •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 T2i\S9X •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 \h7XdmA]~ •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。 Z%I9:(  e}q!m(K]e- a: [m; 过渡点列表参数 j% E9 @# •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 v{TI SgZ •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。
pqxBu 5fud:k  +ZeK,Y+Xy {m 5R=22^ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 b ;t b&o •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 [N g uQ]B. •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。 )\,hc$<= m r2>y
!Q?
 &6@e9ff0 QNCG^ub 高级选项及信息 7\JA8mm •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 X>VxE/ {$^Lb4O[V
 wq`\p['Q,
wvg>SfV,e 正弦光栅界面 bL18G(5 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 PVUNi: h •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 QzA/HP a •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： h*? /[XY - 脊的材料：基板的材料 Q-Rt - 凹槽材料：光栅前面的材料 Q
OP8{~O n"Q fW~ U  1dX) l d#wK 正弦光栅界面参数 cy4V*zwp - 正弦光栅界面也由以下参数定义： }-ysP$ •光栅周期 3?oj46gP •调制深度 NI %
() - 可以选择设置横向移位和旋转。 O{`r.H1', - 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。 Bc2PF;n
p(Bn!  F6\r "63 7q,M2 v; 高级选项和信息 /-jk_8@a •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。 =8) q-{p3
)9JuQ_ R
 B~2\v%J S)d_A 高级选项及信息 9b*1-1 " •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 nH]F$'rtA JK9}Kb};  nFfwVqV 锯齿光栅界面 w/m ~#`a •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 G r?[s'Ze •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 1ssEJ; # s •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： h *-j
- 脊的材料：基板的材料 fr<, L C. - 凹槽材料：光栅前面的材料 Dx<CO1%z- d>qxaX;
 O <v9i4* RW.
>;|m 锯齿光栅界面参数 y~\K~qjd •锯齿光栅界面也由以下参数定义： (j ;6}@ - 光栅周期 ?krgZ;Jj - 调制深度 ~
-hH#5 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 W8
m*co •可以选择设置横向移位和旋转。 .5x+F Hu7 •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 *m[ow s
bqDHLoB\1  -dn \ *n5 D>Qc/+ 高级选项和信息 P$= Y 5 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 cQMb+ Q2Yw  icPg<>TQ 探测器位置的注释 :9`T.V<? 关于探测器位置的注释 /h MD
Me •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 /)` kYD6 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 * OQr:e<} •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,r s) •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）。 c{u~=24;%# •可以避免这些干涉效应的不良影响。 z@0*QZ.y 1  Ysk,9MR(F H `V3oS~}
文件信息 Gq/f|43}@O n8 eR?'4
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-B-nTS` QQ：2987619807 N}3$1=@Y
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