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摘要 7hD>As7`/ o4F2%0 gJ 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。 a
od-3"7[ ~*&H$6NJS
 n? !" >G jKAEm 本用例展示了...... bQg:zww •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： #C74z$ - 矩形光栅界面 Z*]9E^ - 过渡点列表界面 PB\(= - 锯齿光栅界面 Q0`wt.}V2 - 正弦光栅界面 ;40/yl3r3[ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 D[[|")Fn zx"s*:O 光栅工具箱初始化 0y 'H~( •初始化 P:K5",) - 开始 ~rqCN,= d 光栅 sQHv%]s 0 通用光栅光路图 1Ti f{i,B •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 8?#/o c 可直接选择特定的光路图。 L2[($ l YN yk1cE
 I#Y22&G1 hP%M?M KC 光栅结构设置 ?|\ ER#z •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 W dK #ZOR
 Tj` ,Z5vy •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 5FPM`hLT •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 lBL ARz&c#
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wtLO!=B •例如，选择第一个界面上的堆栈。 `iFmrC< F h&G;aEq 堆栈编辑器 y4
#>X •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 9rA0lqr]5 •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。 } ^ ~F| 1APe=tJ
 $D~0~gn~
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Er < 矩形光栅界面 DZ 3wCLQtK 13$%,q ) •一种可能的界面是矩形光栅界面。 Fo (fWvz •此类界面适用于简单二元结构的配置。 [ :
n'k •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 t9GR69v:? •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 xA2YG|RU=b •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。 kr ^P6}'
B-Ll{k^
 .O 5Z8 p *2>&"B09` 矩形光栅界面 8rAg \H3E •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 zJKv'>? •所选界面在视图中以红色突出显示。 8? B! 2
 A_"w^E{P •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。 l?v 86k •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 g>E LGG |Q  xk9% F?) •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 0mYXv4
< •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 M !siK2 •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。 4B8 oO :_`F{rDB  +[6G5cH
yM6pd U]i
 B {n,t}z F/,NDZN 矩形光栅界面参数 W]$w@.oW[ •矩形光栅界面由以下参数定义 k>Is:P - 狭缝宽度（绝对或相对） ]\-A;}\e - 光栅周期 W 8<&gh+ - 调制深度 t5^{D>S1 •可以选择设置横向移位和旋转。 Pa>AWOG'
X~b X5b[P
 ueogaifvB
`z}?"BW| 高级选项和信息 Q^P}\wb> •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 g.k"]lP •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 2"v6
>b% •可以设置总级次数或衰逝波级次数 j.[.1 G*(" （evanescent orders）。 @W.S6;GA\ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 M5 LfRBO •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 c`)\ Pb/O h},IF  O#4&8>;= EgEa1l!NSQ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 a
K[&V't~ •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 \{_q.;} •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 7uqzm •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 x`eo"5.$
+uF>2b6'  TIqtF&@o4 df8k7D;~e 过渡点列表界面 .fqN|[> •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 OU\ ~:: •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 7DogM".}~Q •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。 (Bb5? fw  -vo} )lO wq`s-qZu 过渡点列表参数 fivw~z|[@ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 ;J( 8
L •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。 sP pH*,( *uRBzO}  ](]i 'fE> y%$AhRk*U •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 4&lv6`G ` •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 gT{Q#C2Baw •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 c%
-Tem'# )2KF}{
 _IHV7*u{; sjHE/qmq-Z 高级选项及信息 XAKs0*J> •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 _#E0g'3 F@7jx:tI
 #6aW9GO
?/E~/;+ 7= 正弦光栅界面 J 9nX"Sb •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 IJp-BTO{V •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 #4NaL •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 8mrUotjS - 脊的材料：基板的材料 [ZwjOi:) - 凹槽材料：光栅前面的材料 VR 8- &N pZ{+c  ha<[b u e e a2ayT 正弦光栅界面参数 .WJ Y Qi - 正弦光栅界面也由以下参数定义： @Sn(lnl B •光栅周期 % g$o/A$ •调制深度 ,K s8*;#r - 可以选择设置横向移位和旋转。 uk:(pZ-uJ - 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。 :K,i\ cG zPI +F  x_Y!5yg
E =U9*'EFr 高级选项和信息 |kg7LP3(8, •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。 <?.&^|kS
[#vH'y
 VQt0 4? a(X@Q8l: 高级选项及信息 ',@3 >T** •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 e\l7 Iu !sP {gi#=  f|c{5$N! 锯齿光栅界面 CNyIQ}NJ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 zT]8KA •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 s?}e^/"v •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： (k.[GfCbD - 脊的材料：基板的材料 7t0=[i - 凹槽材料：光栅前面的材料 ]y '>=a|T b94DJzL1z
 $szqy?i 0? 3z?> j] 锯齿光栅界面参数
Do7T j •锯齿光栅界面也由以下参数定义： I; |B.j - 光栅周期 }@+0/W?\. - 调制深度 :U%W% •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 x~~|.C , •可以选择设置横向移位和旋转。 7(8;t o6( •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 i$G@R %
Om\vMd@!  hx %v+/ HyZqUb Ha 高级选项和信息 zu{P#~21 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 KwSqKI7]0  "ne?P9'hF 探测器位置的注释 WP MSm<[ 关于探测器位置的注释 1};Stai'
•在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 kJs N|= •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 BM
.~ 5\ •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。 Id .nu/ •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）。 WiR(;m<g •可以避免这些干涉效应的不良影响。 aP+X}r  l'. VKh\C *C*U5~Zq7:
文件信息 f+,qNvBY/ DU/]
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c9u`!'g`i QQ：2987619807 >W+ % 8e
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