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摘要 3+j^E6@ Agz=8=S% 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。 my]P_mE 9V.+ U7\w
 qA04Vc[2 >6w@{p2B 本用例展示了...... ! *9FKDB{ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： X& /(x - 矩形光栅界面 2G H)iUmc - 过渡点列表界面 o;E (Kj - 锯齿光栅界面 YN$`y1V - 正弦光栅界面 o16d`}/< •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 *XHj)DC; $@68= 光栅工具箱初始化 TX&[;jsj •初始化 BL7>dZOa - 开始 =#jTo|~u4o 光栅 NWeV>;lh9 通用光栅光路图 @PKAz&0 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， a!&bc8J7 可直接选择特定的光路图。 80 dSQ"y { qjUI
 =%xIjxYl nM=2"`@$ 光栅结构设置 LMt0'Ml9 •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 5V uC U
 xNn >+J •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 ybC-f'0 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 r!CA2iK`
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 x, }ez
t`h_+p%> •例如，选择第一个界面上的堆栈。 ShsJ_/C2 YcPKM@xo 堆栈编辑器 )8 oEs •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 :{x!g6bK@ •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。 )gL& m9 ^ m
 ex{)mE4Cd
',:3>{9 矩形光栅界面 ^tQPJ K3j_C` Se •一种可能的界面是矩形光栅界面。 C3] \ $ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 E* P z < •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 7k.d|<mRv •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ;O Q#@|D •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。 <WO&$&
f34_?F<h
 CX1L(Y[ F">Nrj-bs 矩形光栅界面 qn5y D!1 •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 M-{b •所选界面在视图中以红色突出显示。 &19l k
 JHnk%h0 •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 (7M^-_q]D •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 A9NOeE  ^v YVl{$bT •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 z4 GN8:~x •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
iK$Vd+Lgc •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 xC=
y^-
1 Np|:dP9#}  7 f.4/x^
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 ho?|j"/7 9O(i +fM 矩形光栅界面参数 rD:gN%B= •矩形光栅界面由以下参数定义 x.j Yip - 狭缝宽度（绝对或相对） "`gf y - 光栅周期 h;cB_6vt - 调制深度 6ON •可以选择设置横向移位和旋转。 M Ak-= ? t
DLwC5I ir
 L7~+x^kw
Dme(Knly 高级选项和信息 4d{ "S02h •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 d
A_S"Zc
•传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 X67C;H+ •可以设置总级次数或衰逝波级次数 @d8&3@{R^ （evanescent orders）。 clPZ d •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 sR7{ i •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 .y/NudD [ZL r:2+z  ;o~+2Fir 8GF[)z&|P: •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 3B!&ow<rt •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 J4Q)`Y\~ •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 ~:P8g<w
•分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 Zi[ {\7a
')1}#V/I  S0Rf>Eo4 w@ g l 过渡点列表界面 3iwoMrp •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 #cSw"A •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 <3],C) Zwc •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 ?<>,XyY  Egjk^:@ hJ$C%1; 过渡点列表参数 . ,d$%lN •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 teQaHe# •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 VOo wA^ XNkQk0i;g&  ]ut-wqb{p 5'{qEZs^QU •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 4z-,M7iP •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 >[E|p6j gT •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 \>aa8LOe 1drqWI~
 ( > +k 3 N%n1>!X)! 高级选项及信息 LS2ek*FJO •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 \@
W sF$
\M'bY:
 x[.z"$T @
j]ln
:?\ 正弦光栅界面 Im' :sJ31 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 f!uA$uL c •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 + ,{Wcb •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： %1 VNP(E - 脊的材料：基板的材料 CL<KBmW7 - 凹槽材料：光栅前面的材料 E
|GK3 / b*6c. o  SG+i\yu$h0 ;I`,ZKY 正弦光栅界面参数 l6}b{e - 正弦光栅界面也由以下参数定义： ELkOrV~a{: •光栅周期 &)"7am(S` •调制深度 _]?Dt%MkD - 可以选择设置横向移位和旋转。 p.TiTFu/ - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 "[".3V q _T?G e  wCC~tuTpr UVoLHd 高级选项和信息 2XecP'+m •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 _1>(GK5[
D?*sdm9r`
 ~d#;r5> t \|K" 高级选项及信息 W_f "Gk •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 x9o^9QJh "e7$q&R
|  J:mu%N` 锯齿光栅界面 8)q]^ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 + k(3+b$S- •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 n%MYX'0 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： }96/:
;:k - 脊的材料：基板的材料 YL&b 9e4 - 凹槽材料：光栅前面的材料 _G}CD|K x ubN"(F:!-S
 Y4 ~wNs6 [nPzh Xs 锯齿光栅界面参数 ,d [b"]Zy •锯齿光栅界面也由以下参数定义： +O!M> - 光栅周期 fFTvf0j - 调制深度 :'=~/GR •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 GFc •可以选择设置横向移位和旋转。 UN
.[,%<s •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 "TH-A6v1
XdIVMXLL\  v YmtpKNj% GT\s!D;< 高级选项和信息 m|c WX "#g •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 .jGsO0  ^p- e 探测器位置的注释 #NQ z&4W 关于探测器位置的注释 4-nr_
WCm4 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 5vh"PlK`s •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 HfeflGme* •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 5t5S{aCDr •因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 xP/1@6]_Je •可以避免这些干涉效应的不良影响。 f$S
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文件信息 =* >4 Gh
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