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摘要 j_Z "= A"` (^#a 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。 2 bQC 2 p/GYfa
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 Ls~F4ar$/ JJe?Zu\ 本用例展示了...... "Ca?liy •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： M.QXwIT - 矩形光栅界面 $Y Cy,Ew - 过渡点列表界面 -+#g.1UL/ - 锯齿光栅界面 2~BId&] - 正弦光栅界面 &:ib>EB03= •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 | Y42ZOK0 Q?\rwnW?U 光栅工具箱初始化 Nq3q##Ut: •初始化 5
LZ+~!2+ - 开始 "0yO~;a 光栅 ND|!U#wMNV 通用光栅光路图 u teI[Q •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， QX$i
]y%S 可直接选择特定的光路图。 _a3 ,Zuv z9#iU>@
 TXlxnB Y )=89s&t 光栅结构设置 WV'FW)% •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ou[_ y
 m+J3t @$ •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 k 8Swra?j •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ^KsiTVY
Jc:gNQCsP
 ~+GMn[h
z7H[\ 4A!> •例如，选择第一个界面上的堆栈。 4Fr\=TX ]zza/O;31( 堆栈编辑器 3Hli^9&OX_ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 K8l|qe •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。 =O )dHY} b%fn1Ag9
 fi2@`37PM
[ Yzh(a8 矩形光栅界面 4ZK8Y[]Lv _" PT O&E •一种可能的界面是矩形光栅界面。 U0+ Hk+ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 [V5ebj:6w •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 GCUzKf& •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 [Pu~kiN •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。 }lk_Oe1
^/3R/;?
 Z5 uetS^ C#< :x! 矩形光栅界面 GB(o)I#h •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 z~/z>_y$nv •所选界面在视图中以红色突出显示。 v [_C^;
 =-`}(b2N •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 "b!EtlT9 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 ['MG/FKuv  _M/ckv1q@ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 1A4!zqT; •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 4*4s{twG •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 m"~^-mJ- [ =Y @Ul  (>x4X@b
lE Bt<
 @ N,EoSb : jB*%n B*x 矩形光栅界面参数 b<de)M G •矩形光栅界面由以下参数定义 ]w/`02w"$ - 狭缝宽度（绝对或相对） 4+od N. - 光栅周期 coHzbD~#H - 调制深度 +s:!\(BM •可以选择设置横向移位和旋转。 'b#`8k~>
1 f ]04TI
 ~Cx07I_lf
/2K4ka<?7 高级选项和信息 92F (Sl •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 fPf8hz> •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 )z/+!y •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ,BCtNt( （evanescent orders）。 TC80nP •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 )\C: | •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 V]cD^Fqp NKD<VMcqw  LMf_wsp \`\& G-\ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 `Nn=6[] •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。 NDW6UFd>1 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 N/QTf1$ •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。 s
l|n]#)
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C9[Jr)QX {
as#lHn 过渡点列表界面 7*8R:X+^r •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 k{<]J5{7 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 bT<if@h- •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。 {ZiJ nJX  _5(l p} s 9k mkF , 过渡点列表参数 rmS.$h@7 m •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 v1Tla]d •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 =X[]0.I% `LU [+F8<  B#Cb`b" fmf3 Hp@ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 S"ZH5O( •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 YIv!\`^ \ •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 W 86`R G. Z:00x
 p
R=FH # vt@5Hb) 高级选项及信息 YvD+Lk' hm •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 =e2|:Ba!
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 m~c z
u`I&& 正弦光栅界面 XKD0n^L[ •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 7\>P@s •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 U5N/'p%)< •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： (jbHV.]P9 - 脊的材料：基板的材料 v?e@`;-
< - 凹槽材料：光栅前面的材料 .?T ,>#R yd#SB) &  qdkhfm2(K Vmq:As^a 正弦光栅界面参数 FCL7Tn - 正弦光栅界面也由以下参数定义： U$+EUDFi3_ •光栅周期
q1!45a •调制深度 0
@ ]gW - 可以选择设置横向移位和旋转。 Bx9R!u5D - 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。 )Il)
H w<=?%+n  }+/j /es{] 1t&LNIc|^ 高级选项和信息 4&b*|"Iw •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。 FXMrD,qVg
?=zF]J:G1w
 NW nUXR {k
BHZ$/ 高级选项及信息 D6X0(pU0 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 F/gA[Y|,gI 8t)5b.PS  n~ w.\939@ 锯齿光栅界面 t}FwS6u •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 UnTnc6Bo7W •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 in}d(%3h •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： yN- o?[o - 脊的材料：基板的材料
zciL'9 - 凹槽材料：光栅前面的材料 e_U1}{=t i7rO 5<
 l9Xz,H 1jHugss9| 锯齿光栅界面参数 `Vph=`0 •锯齿光栅界面也由以下参数定义： Xy (8} - 光栅周期 2bIP.M2Fs - 调制深度 73C7g<
Mx •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 :$k] ; •可以选择设置横向移位和旋转。 !*I0}I
~ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 c+dmA(JC
i&K-|[3{g  wE*o1. %?2: 1o 高级选项和信息 {&u`d.Lk2p •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 JSp V2c 5Q  Y \7WCaSgi 探测器位置的注释 g>gVO@"b2 关于探测器位置的注释 Qqm$Jl! •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 _8QHx;} •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 C!,|Wi2& •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 B}?$kp •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）。 FaA'%P@ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 b=87k  \ d :AV(u :t)<$dtf[
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Ca]V%g( QQ：2987619807 NzBX2
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