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摘要 ;esOe\z jE Ed1y%mR> 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。 lPg?Fk7AP ,Y7QmbX^
 WIw*//nw
^ ]?ju L 本用例展示了...... Fm[3Btn •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： D/Py?<n -B - 矩形光栅界面 r"`7ezun: - 过渡点列表界面 n]jw!; - 锯齿光栅界面 e. R9: - 正弦光栅界面 gvFCsVv<{ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 1/J6 <FVq 1YtK+,mz 光栅工具箱初始化 M]SeNYDy •初始化 ;] W@W1)$ - 开始 =OFx4 #6a 光栅 ) D&xyC} 通用光栅光路图 v4 , Dt •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， /z: mi 可直接选择特定的光路图。 YRU95K [ aAgQ^LY
 V+t's*9o3 wJh/t b=$o 光栅结构设置 k +Cwnp •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 upGLZ#
 TrBW0Bn>p •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 sGc.;": •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ;?%_jB$P
P+DIo7VTX
 gmZ] E45
KC nm _4 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 \sus L D Y}
6 @ w 堆栈编辑器 uc/W/c u, •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 w[AL'1s] •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。 ~J O.h$1C 0e1-ZP CDj
 ]`M2Kwp
Q"H/R Mo- 矩形光栅界面 `UT U rM /y (0GP 4A •一种可能的界面是矩形光栅界面。 tTWEhHQ` •此类界面适用于简单二元结构的配置。 =Q*3\ )7 •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 X!m
lC51 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 &^l(RBp]0 •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 |qBcE
<,\ U,jU _
 "uFwsjz&B
UqNUX?( 矩形光栅界面 Y(R.<LtY •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 uF<?y0t •所选界面在视图中以红色突出显示。 8 [D"
 o=Y'ns^a( •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 1xInU_SPf •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 tS- gaT`T  x, ZF+vE •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 'xEK0~awD •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 u08QE, •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 -+0kay% ?wFL\C  Z B`d&! W>
bc3`x1)\^
 +wxsAGy_j 5lM2nhlf'b 矩形光栅界面参数 S a
kew •矩形光栅界面由以下参数定义 jcb&h@T8kv - 狭缝宽度（绝对或相对） -& =d l_m - 光栅周期 N1 B$z3E * - 调制深度 y
G3aF( •可以选择设置横向移位和旋转。 vrcIwCa
V:vqt@
 DTSf[zP/
{Wu[e, p 高级选项和信息 xF@&wg •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 p4
=/rkq •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 {A y dt8 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 w
?*eBLJ(G （evanescent orders）。 &}
{ #g •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 9bspf { •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 Rc
&m4|cw7 9g>)7Ne  UtP|< ]{ ;lvcg)}l •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 &{UqGD#1& •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。 8;r #HtFM •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 @&Bh!_TWc •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。 *@ H\J e`
,Aai-AGG@ 
6su~SPh Qd{8.lB~LQ 过渡点列表界面 _TGs .t •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 f t$RF •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 CH&{x7$he
•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。 a[ayr$Hk?  uY WD.]X;[ Fx|`0 LI+C 过渡点列表参数 I Wq#W(yM •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 m\X\Xp~A •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 J=t}9.H~= 9)NKI02M|  %,~?;JAj G} 9f/$'3 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 bd~m'cob> •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 8B:y46 •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。 p6 R+t]oH @uldD"MJ<]
 *=.~PR6W{ kDMvTVd 高级选项及信息 yD wh]t •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。 y<E]; ub r9Ogez ER
 _p* 8 ke
*LU/3H|} 正弦光栅界面 k M{8zpn •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 >%om[ ]0E •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 O ~6%Iz ` •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： } b&lHr'Uw - 脊的材料：基板的材料 {MSE}|A\V - 凹槽材料：光栅前面的材料 _X~O 6e-! V<J1.8H
 f|FS%]fCxk ^2nrA pF 正弦光栅界面参数 o_BTo5] - 正弦光栅界面也由以下参数定义： Z17b=x Jw •光栅周期 k#Sr; " •调制深度 C| ~ A]wc= - 可以选择设置横向移位和旋转。 . i
I{ - 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。 >&KH!: OX| rZJJ\ , |  3Iv^ C2"^YRN, 高级选项和信息 uC^)#Y\" •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。 =g9n =spAn
YWl#!"-
 8qg%>ZU4d SL- 2 ^\R 高级选项及信息 H.ksI;, •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 :5,~CtF5 `
pE)NSZ  >5Yn`Fc5 锯齿光栅界面 u, So+% •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 5MaN
{ *)l •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 kt2_WW[ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： aC\f;&P > - 脊的材料：基板的材料 @6>Q&G Yqt - 凹槽材料：光栅前面的材料 ['=O>YY Zek@xr;]
x2"1,1%H7 <v|"eq} 锯齿光栅界面参数 BX0lk •锯齿光栅界面也由以下参数定义： "dX~J3$ - 光栅周期 @"MYq#2c$ - 调制深度 7qB4_ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 UpG DLb f^ •可以选择设置横向移位和旋转。 FT- .gi0 •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 k
i<X ^^
DJ, LQj  at_*Zh( @F< {/|P 高级选项和信息 i"0Bc{cQ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 s Z[[ymu8  hLLSmW ( 探测器位置的注释 [! $N Tt_ 关于探测器位置的注释 GpeW<%
\P •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 #y:D{%Wp •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 noxJr/A] •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。 = UH3. •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）。 _Hv+2E[4Z •可以避免这些干涉效应的不良影响。 eUA] OF @  z!"vez ~Kw#^.$3T
文件信息 S\).0g oOW U"k$qZ[
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