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摘要
S :<Nc{C A"r fZ` 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。 E`uY1B[c E }nH1
 Kiu_JzD &?yZv { 本用例展示了...... J:zU,IIJ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ]n~ilS.rkl - 矩形光栅界面 Tap.5jHL - 过渡点列表界面 <
RH UH)I - 锯齿光栅界面
N#a$t& - 正弦光栅界面 YS * 9t
Q{ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 vz7J-CH q;][5 光栅工具箱初始化 7M <'/s •初始化 ZU%[gu f - 开始 PU^l. 光栅 |='z{WS 通用光栅光路图 TO?R({yx* •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 0p}D(m2B 可直接选择特定的光路图。 &b fA.&
` qtQ6cq Ld
 W1|0Yd ;P rcC<Zat,| 光栅结构设置 SX#
e:_ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 3GhRWB-U
 zZ` _D|<m •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 V^Q#:@0 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 jT]0WS-b
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 h _+dT
[8*jw 'W|[ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 hUp.tK:X7o m0;CH/D0 堆栈编辑器 `</ff+Q 6 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 :lPb.UCY •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 \Ani}qQ%| D)m5
 q$B>|y U
Z: sg} 矩形光栅界面 4hTMbS_; )W;o<:x3 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 z4jR[x, •此类界面适用于简单二元结构的配置。 vnM@QfN •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 Hn%xDJ' •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 _0]S69lp •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。 Y6zbo
{pnS Q
 ~nh:s|l6%M <FcG
oGK 矩形光栅界面 '+?"iVVo •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 pu
7{a •所选界面在视图中以红色突出显示。 lFV N07hG
 hPUYyjXPB •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。 CzRc%%BA •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 jU9$Ehg
I  D*gFV{ Ws •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 l0PZ`m+;j •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 CsoiyY -2 •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 =WyZX 7@R T>2[=J8U  %t" CX5 n
V@ cM |(
 ['B?i1 . S||}nJ0 矩形光栅界面参数 C9n?@D;S •矩形光栅界面由以下参数定义 a1t4Dd - 狭缝宽度（绝对或相对） #xQr<p$L6 - 光栅周期 g1W.mAA3B - 调制深度 A P7Yuv` •可以选择设置横向移位和旋转。 Rv$[)`&T
lyy W
 jB$IyQ;@
T_@K& < 高级选项和信息 ]|zp0d=&o •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 V'8s8H •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 T`\x,`
^ •可以设置总级次数或衰逝波级次数 )4<__|52"1 （evanescent orders）。 \n8] M\< •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 |"/ 8XA •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 pgI^4h .!$*:4ok  a!< 8\vzg LcSX *MC •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 r? NznNVU •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 T92U eG •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 #LL?IRH9^ •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 Mc09ES
%l}D. ml  / %}*Xh JEahGzO 过渡点列表界面 {mZC$U' •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 0=* 8
•此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 l_P-j 96WD •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。 #fM#p+v  \?0&0;5 C&* oI =6 过渡点列表参数 2 Ga7$q •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 6y+Kjd/D •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 5 44X1Ww2 \> :CvTzF  6r"eN%m #A1Z'y0 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 >/kc dWl •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 Ljxz.2LGr •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 ,2j&ko1 Kw efs;<E?
 Rot@x r7Hc ~P8tUhffK 高级选项及信息 ewa wL" •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 Szq/hv=Q 5R@
 - }7e:!.
iop2L51eJ 正弦光栅界面 %{ AO+u2i •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 qq) rd •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 +$C 4\$t •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 6x h:/j3 - 脊的材料：基板的材料 }.3nthgz - 凹槽材料：光栅前面的材料 tZ=E')!\ 96 q_ K84K  {1V ($aBl ?t/ ~lv 正弦光栅界面参数 R:e<W/P" - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 2z6yn?'&L •光栅周期 * BR~}1
i •调制深度 u<3HQ.:; - 可以选择设置横向移位和旋转。 uw [<5 - 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。 iF-6Y0~8 =yr0bGy`-  Mn9dqq~a A<5ZF27 高级选项和信息 &Q;sSIc •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。 _,xc[ 07
$ACvV "b
 < ,U e
0 Ge- CY 高级选项及信息 W3IpHV •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 "^w]_^GD$d lG4H:[5V  ^T ?RK "p 锯齿光栅界面 ?]Pmxp
H} •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 <KE 1f7c •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 NLUT#!Gr •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ]l1\? I - 脊的材料：基板的材料 : >6F+XZ
- 凹槽材料：光栅前面的材料 J8S'/y(LE< = NnNN'}
 lJ u;O/ D2](da:]8) 锯齿光栅界面参数 OK{quM5 •锯齿光栅界面也由以下参数定义： *of3:w - 光栅周期 @6{~05.p
- 调制深度 dRj| g •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 G B>QK •可以选择设置横向移位和旋转。 0J?~N`# O| •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 lz YEx
t E@;X=  zA$k0p u+'tfFds& 高级选项和信息 ^aH \7J@Y •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 @\| _  |?qquD 4= 探测器位置的注释 V,q](bg 关于探测器位置的注释 h3bff#<K •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 O-LO/*5MI •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 5]n[]FW •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 -u2P ?~ •因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 )z&/_E= •可以避免这些干涉效应的不良影响。 ]|MEx{BG-  =R #Qx , ep2k%?CX 1
文件信息 1+9W+$=h2 fb{`` ,nO
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@&X|5p"[g QQ：2987619807 'yL%3h
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