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摘要 nnj<k5 0vj CSU-X 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。 $$m0mK ~wDXjn"U&
 o+Jnn"8
%!nI]| 本用例展示了...... >O\+ 9T@ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： csW\Q][ - 矩形光栅界面 :*KTpTa - 过渡点列表界面 =Mx"+/Yo* - 锯齿光栅界面 y-3'qq' E - 正弦光栅界面 T>as H •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 LXo$\~M8G8 S&}7XjY 光栅工具箱初始化 QZ&(e2z •初始化 7_2D 4CI - 开始 VP
A+/5TW 光栅 R278 ^E 通用光栅光路图 YjDQ `f/ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， oY^I|F EOz 可直接选择特定的光路图。 YAc:QV T87 _+B y=B.'
 Ts
!g=F `TJhH<z"% 光栅结构设置 ] x)>q •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 {C 5: as
 UAF$bR •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 A6=Z2i0w>X •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 'l^Bb#)"
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A:(|"<lA •例如，选择第一个界面上的堆栈。 ^! S4 ?<v "j_iq"J 堆栈编辑器 w317]-n •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 >; 4q •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。 u9f ^wn I4N7wnBp
 {%3WHGr%L
h&j2mv( 矩形光栅界面 p" hO6b%V {'4#{zmp •一种可能的界面是矩形光栅界面。 5Hu[* •此类界面适用于简单二元结构的配置。 #` 3Q4 •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 n0 l|7:Mk •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 vE ) N6Ss •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。 Hes!uy
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 .F7?}8>Z z|3v~, 矩形光栅界面 @LI;q •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 V5lUh#@TN& •所选界面在视图中以红色突出显示。
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 H" / J R •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。 =7+%31 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 PFp!T [)  ?-c|c_|$ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 b~&cYk ' •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 %EU_OS(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。 ouCh2Y/_ `
1+*-g^r  .eIs$
y<6Sl6l*
 <2]h$53y! 4C?{p%3c 矩形光栅界面参数 X i"9y @ •矩形光栅界面由以下参数定义 Mi.2
> - 狭缝宽度（绝对或相对） SlB`ktcfI - 光栅周期 6kp)'wz` - 调制深度 YMu#<ZG •可以选择设置横向移位和旋转。 _:\rB
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 UhW{K I W
E&J<qTH9 高级选项和信息 K7 C
<}y •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 SHYekX •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 g"sb0 d9 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 Y&b Yaq （evanescent orders）。 8WDL.IO •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 Byw EoS •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 vfqXHc
unj /{buFX2"}  &c-V
QP ( Po=:-Of: •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 !KXcg 9e •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 ;sA
5&a>! •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 {G => WAXo •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 7Q{&L#;
H%n /;DW  O=U,x-Wl ]u|FcwWc3 过渡点列表界面 a`yCPnB( •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 qDG x (d •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 @; 9KP6d •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 :@ &e~QP(  %62|dhl6 o!h::j0,~ 过渡点列表参数 RQ|K?^ k
v •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 ]NaH *\q •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 &O+ S [~ t@lTA>;U@  [i~@X2:Al ~Fv z&dO •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 `vt+VUNf
•此处，可以定义x方向和y方向的周期。 =^M Q 4 •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 % }b 9ox5,7ZQ
 Wx/PD=Sf& |(x%J[n0+ 高级选项及信息 W{JR%Sq$ •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。 -GL.8" c[ 71(ppsHk
 ii`,cJl
pPs TgGai 正弦光栅界面 [ D|Uwq •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 Xl$r720ZJr •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 7K C2%s#7 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
*W | - 脊的材料：基板的材料 %A
`9[icy - 凹槽材料：光栅前面的材料 r8y,$Mv<)0 G| &$/]~  kazgI>"Q8 #?M[Q: 正弦光栅界面参数 cPL6 (&7 - 正弦光栅界面也由以下参数定义： U>n.+/ss •光栅周期 Rz>@G >b: •调制深度 JvT#Fxj k - 可以选择设置横向移位和旋转。 ]$)};8;7W - 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。 \ Ho VS 2CtCG8o  5#_ GuL% FzsW^u+ 高级选项和信息 29@m:=-}7 •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。 A{{rNbCK
rIv#YqT
 5=<fJXf5y S2I{?y&K 高级选项及信息 \ 511?ik •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 jRk1Iu| 7 IQ#Kod;)  yF
XPY=EQ 锯齿光栅界面 tPJU,e) •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 ?6[u\V •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 # B$_ily) •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： QSYKYgxC - 脊的材料：基板的材料 j}%C;;MPH - 凹槽材料：光栅前面的材料 jfR!M07| wuqB['3
 8( 6mH'^y %[?{H} y 锯齿光栅界面参数 A{eh$Ot% •锯齿光栅界面也由以下参数定义： zW95qxXg - 光栅周期 Xs4G#QsA J - 调制深度 nzi)4"3O •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 AdF[>Wv •可以选择设置横向移位和旋转。 oM}P Wf- •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 bsWDjV~
6~Zq  s\
]Rgi>w 44h z, 高级选项和信息 lg COp%> •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 &2Cu"O'.i  m ,]h7 xx 探测器位置的注释 Q0_|?]v 关于探测器位置的注释 :e4[isI •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 }'TZ)=t{J •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 J}&xS< •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。 03y5$ kQ •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）。 JA?P jo •可以避免这些干涉效应的不良影响。 %$(*.o!+8  h,Tsb:Q"M @|o^ ]-,
文件信息 9y"\]G77E SR 1UO'.
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