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摘要 ?OD43y1rzd 0*y| k1 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。 5,vw%F-m Le,e,#hiY
 5-[ bd I .0= VQU 本用例展示了...... ^t0Yh%V7 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ais@|s; - 矩形光栅界面 qE:/~Q0 - 过渡点列表界面 n.L/Xp@gc - 锯齿光栅界面 ]'q"Kw/10 - 正弦光栅界面 9=o;I;I •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 #I
Y D2N<a= # 光栅工具箱初始化 HE BKRpt •初始化 { V K - 开始 `514HgR 光栅 ))9w)A@ 通用光栅光路图 _ -6IB> •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， ^E]Xq]vd" 可直接选择特定的光路图。 ;:Kd?Tz$ )Up'W
 hAi`2GP. K+ P:g%M 光栅结构设置 hf(' 4^ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 yb 4Jsk5%
 F 4X0DRC,G •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 q\uzmOh •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 [Z -S 0
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42B_8SK •例如，选择第一个界面上的堆栈。 %D_pTD\ (^lw<$N 堆栈编辑器 U#U' iPy •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 31* 0b|Z •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 8`]1Nt!*B Gm1 [PAj
 C ]01(UoSZ
aK +jpi4? 矩形光栅界面 n 97pxD_74 0D.qc8/V4. •一种可能的界面是矩形光栅界面。 :Sc"fG,g) •此类界面适用于简单二元结构的配置。 9V/:1I0?&0 •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 vj#Y /B •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 6 {j}Z*)m •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 K.l7yBm
jM 07&o]D
 "tX=^4 ~jOn)jBRZ 矩形光栅界面 3@*orm>em •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 CtO;_ ;eD' •所选界面在视图中以红色突出显示。 x sN)a!
 mh7J PbX| •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 Z8 xKg •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 = =XO:P  8~@?cy1j! •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 !kG 2$/lR •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 a 9H^e<g •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。 l2|[ =F 9!)r  !M*$p Qi}
sngM4ikhs
 .W*" C y(92 Th$ 矩形光栅界面参数 Y Z.?
k4> •矩形光栅界面由以下参数定义 '2= $pw - 狭缝宽度（绝对或相对） z7$,m#tw - 光栅周期 IMT]!j&Y, - 调制深度 </B <=tc •可以选择设置横向移位和旋转。 q y\Z2k
@SX-=Nr
 Xc H_Y
[!'fE #"a 高级选项和信息 ,)beK*Iw •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 }\Ri:&? •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 #*|Gp_l+% •可以设置总级次数或衰逝波级次数 G. l
~!; （evanescent orders）。 l'm\ *=3 •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 o-7,P
RmKN •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 Z6\H4,k& q1_iV.G<  hwj:$m R .d?2Kc)SV\ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 57~/QEdy •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 -qNun3 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 W9M ~2<
L •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 }Y`D^z~
>Y 8\I  o4F?Rx,L j.O+e|kxU 过渡点列表界面 7^<{aE: •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 :SJxG&Pm=~ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 =+
vl+h •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 . sBwJZ  Q XL HQ_V e4mAKB
s! 过渡点列表参数 Q FX/x •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 =6H •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 RIV
+ _}R bg/a5$t
 yO*HJpc `E:&a]ul •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 e?yrx6 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 I: =rwnd •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。 E=$li DU|>zO%
 !HCuae3_ ^jB17z[ 高级选项及信息 mO8E-D *3 •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。 1G`zwfmh~ `:#IZ
 4Go r*{
)Rc 正弦光栅界面 q<Z`<e •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 ]9h XiY •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 kR/Etm5_ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： HD!2|b ~@ - 脊的材料：基板的材料 }O+` X) 9 - 凹槽材料：光栅前面的材料 G:4'')T 9YEE.=]T  hUP?r/B 3](At%ss 正弦光栅界面参数 Cc}3@Nf{/ - 正弦光栅界面也由以下参数定义： \PL0-.t, •光栅周期 35 d:r: •调制深度 vp&N)t_ - 可以选择设置横向移位和旋转。 _h^er+d!_ - 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。 }CGA)yK~3 o>75s#=
b=  Lu5lpeSQ 34c+70x7 高级选项和信息 =Ohro ' •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。 0@>
}P\ J?8
 )z!#8 s k<A|+ WGA"e 锯齿光栅界面 +HkEbR'G0 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 -58Sb"f •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 w:h([q4X •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Y. KJP ? - 脊的材料：基板的材料 #ja6 nt8GC - 凹槽材料：光栅前面的材料 u3C0!{v /WMJ#IE
 Pj ^O8 2Kz407|' 锯齿光栅界面参数 -7u_ \XFk •锯齿光栅界面也由以下参数定义： @ S)p{T5G - 光栅周期 w~ O)DhC - 调制深度 0w!:YB ,} •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 v-&@c •可以选择设置横向移位和旋转。 zb. ^p
X •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 aE[:9{<|
U[G5<&Z^  >A>_UT_" _#y=T20'3 高级选项和信息 |\T!,~ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 y\ XWg`X
y  f{+X0Oj 探测器位置的注释 51'{Jx8 关于探测器位置的注释 6ANA oWg* •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 sNs H l •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 Sh(XFUJ •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。 qdxDR
2]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）。 plgiQr # •可以避免这些干涉效应的不良影响。 j"9Zaq_  TGzs| - GB{Q)L
文件信息 ,:pKNWY)Q V oo _
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