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摘要 h_,i&d@( '/p/8V.O. 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。 ag;pN*z jZkcBIK2
 9x9 T<cx bUdLs.: 本用例展示了...... U,{eHe ?>T •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： J$w<$ 5UY - 矩形光栅界面 U@)eTHv}6 - 过渡点列表界面 ,~@X{7U - 锯齿光栅界面 W UXx;9 > - 正弦光栅界面 '"/=f\)u •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 &>W$6>@ sW'AjI 光栅工具箱初始化 bSi%2Onj •初始化 WH@,kH@ - 开始 '9Xu
p 光栅 h-K_L r] 通用光栅光路图 -4IE]'## •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， rCbDu&k] 可直接选择特定的光路图。 qUW!
G&R A,Vu\3HS
 !v_|zoCEj oC: {aK6\ 光栅结构设置 g- </ua(j •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 g<; q.ZylT
 U!?_W=? •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 c&?m>2^6 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 g._]8{K
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 H. |#c^I
7yH" l9Z •例如，选择第一个界面上的堆栈。 y@: h4u"3 ^?7-r 6 堆栈编辑器 p6]1w]*R •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 M 2>Vj/ •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。 tGh~!|P P%:wAYz1^O
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pnowy; 矩形光栅界面 ;!mzy b* F^ t DL: •一种可能的界面是矩形光栅界面。 [P=Jw:E •此类界面适用于简单二元结构的配置。 vrhT<+q •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 gx8ouOh •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 *yt=_Q •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。 Sw8] EH6
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 7{)G _?Q& ?GoR^p #p 矩形光栅界面 %S@ZXf~: •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 ,]ma+ (| •所选界面在视图中以红色突出显示。 'EEJU/"u
 5T_n %vz •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。 Ic"ybj` •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 ' KS,'%  Yq0 | J •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 [' X]R: 3h •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 <EB+1GFuI •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。 85 |OGtt
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'RQ+g}|Ba!
 MSQEO4ge \:# L) 矩形光栅界面参数 szZr4y<8|1 •矩形光栅界面由以下参数定义 ]Yn D - 狭缝宽度（绝对或相对） =)H.c uc - 光栅周期 @Q
]=\N: - 调制深度 l6T-}h:= •可以选择设置横向移位和旋转。 *v
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)BZ.Sv
 53;}Nt# R
|"X*@s\' 高级选项和信息 U3ADsdn •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 uB]7G0g: •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 | C;=-| •可以设置总级次数或衰逝波级次数 W+aP}rZm: （evanescent orders）。 G6q
}o)[m) •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 Zw
2 6 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 P_dCR VuhGx :Xl  knu,"< ~NrG`
D} •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 RVnjNy;O` •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。 v}}F,c(f •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 n Mq,F#`3N •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 xt"B
acajHs  Ex Y] Sdx k_L7 kvpt 过渡点列表界面 9|^2",V •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 <.x{|p •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 h0*!;Z7 •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。 . oF
&Ff/[  e8 >}) -]N
x,{ 过渡点列表参数 Maha$n* •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 oA7tE u •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[-xowE- z\ \[S@>pt  LiC*@W 2.`\ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 \#2Z)Kz •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 0cv{ •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。 FZ{h?#2? *<$*"p
 Q,,e+exbb5 h"[AOfTE$ 高级选项及信息 zq 3\}9 •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。 )nC]5MXU A9KET$i@v
 afCW(zH p
t >L2 正弦光栅界面 A]_7}<<N •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 a(m2n.0'> •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 b <tNk]7 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： N~nziY*C,* - 脊的材料：基板的材料 paA(C|%{ - 凹槽材料：光栅前面的材料 KaLzg5is k%]3vRo<  f$o_e90mu S pIv#? 正弦光栅界面参数 |QF7
uV - 正弦光栅界面也由以下参数定义： & pxg.
3 •光栅周期 W- $Z(Z
XL •调制深度 E'f{i:O "~ - 可以选择设置横向移位和旋转。 Ij7p' a - 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。 *[Imn\hu 7zl5yK N  2,y|EpG# 77 Q5d"sIi 高级选项和信息 mtpeRVcF •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。 F0m-23[H
K6)Gc%:`
 (=FRmdeYl1 c^5~QGuQ 高级选项及信息 h,(26 y/s •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 3 #n_?- x f'V{9*  Ex.yU{|c 锯齿光栅界面 m=1N>cq
' •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 nd`1m[7MNu •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 4XL^D~V •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： OMk y $d# - 脊的材料：基板的材料 3RUy, s - 凹槽材料：光栅前面的材料 $o!zUH~'v p0]= QH
 2/U.| *mH NYhB'C2 锯齿光栅界面参数 2zX]\s?3 •锯齿光栅界面也由以下参数定义： k<z )WNBf - 光栅周期 A_rG t?i - 调制深度 +l42Awl> K •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 l&[O •可以选择设置横向移位和旋转。 05|=`eJ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 {% 6}'
]|#+zx|/D  1l9 G[o
* "mo?*
a$Sk 高级选项和信息 g/4[N{Xf •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 2bz2KB5>  I2XU(pYU 探测器位置的注释 z,RhYm 关于探测器位置的注释 OU E (I3_ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 )Dm s •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 HH`'*$]7 •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。 {.`vs ;U •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）。 )w em|:H •可以避免这些干涉效应的不良影响。 7K12 G!)  rV.}PtcFY Z<oa K
文件信息 aNsBcov3O &{5,:%PXw
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j\yjc/m QQ：2987619807 0J*??g-n
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