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摘要 4( Ov1a> Oy <5>2^P 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。 AK=
h[2( 5Xl /L
 \A#1y\ok uch>AuF: 本用例展示了...... Tn eq6> •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： A a= u+ - 矩形光栅界面 t6,wjN-J - 过渡点列表界面 yz-,)GB6 - 锯齿光栅界面 N[<H7_/3 - 正弦光栅界面 B|C/
Rk6? •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 !@ x+q)2 2u"7T_"2D 光栅工具箱初始化
U3izvM •初始化 t~e< z81p - 开始 ly4s"4v 光栅 ?;wpd';c 通用光栅光路图 5GA\xM - •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， `C_jP|[e 可直接选择特定的光路图。 K]qM~v<A Fi. aC;sx
 &O)&k OdQT2PA_ 光栅结构设置
d\H&dkpH •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 yMZHUd
 i\4 hR? •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 q;f KcblKj •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 OFGsjYLw
FYb3 4LY
 TDg @Tg0
Zes+/.sA}] •例如，选择第一个界面上的堆栈。 2>]a) c(U 堆栈编辑器 $55U+) C< •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 c{>uqP TY •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 ) jCo%P/ D?~8za`5
 [k[u*5hP|F
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atUe 矩形光栅界面 x$wd
O O1D6^3w •一种可能的界面是矩形光栅界面。 xq % {} •此类界面适用于简单二元结构的配置。 !mRx$
%ul •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 v! 42 DA) •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 R//$r%a •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 !)qQbk
]WUC:6x
 =39 ?:VoD 1`LXz3uBe 矩形光栅界面 nRb^<cZf •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 wNNB;n` l •所选界面在视图中以红色突出显示。 )9B:wc "
 #5&jt@NS •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 /ahNnCtu?1 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 1|ZhPsD.}g  3L _I[T$s •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 1/ZR*f a •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 #fs|BV
! •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。 w?mEuXc 85IMdZ7I  (X +s-4%
lFUWV)J\
 tfkr+
/ #hL*r bpT 矩形光栅界面参数 r]P, 9 •矩形光栅界面由以下参数定义 =q(GHg;' - 狭缝宽度（绝对或相对） ~u&|G$1!0 - 光栅周期 \aP6_g:N} - 调制深度 4'Xgk8) •可以选择设置横向移位和旋转。 s?3i) Ymr
RGD]8 mw
 V &Mf:@y
gV U1Y 6. 高级选项和信息 i2J q|9,g •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 R4e&^tI@* •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 PoShQR< •可以设置总级次数或衰逝波级次数 =l 942p （evanescent orders）。 &hV Zx •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 {13 !vS%5 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 e kQrW%\3 % *z-PT22  DB`QsiC ) ~^N]y b •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 b^`AJK •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。 XTq m] •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 :Dl% _ 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。 W W " i
.~=HgOJ  $v} <' fP%Fyg^k 过渡点列表界面 Di=9m HC •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 qJ8-9^E,L •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 |G=[5e^s[ •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 BH@b1}  > %*B`oqo %*)2s,8 过渡点列表参数 :#="% •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
?RD *1 •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 (paf2F`~# V!|e#}1 /  ^[->
) oYX{R •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 S|R|]J| •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 ;vO@m!h}U •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 iRV ;Fks 3vJ12=
 tfiqr|z rhY_|bi4P 高级选项及信息 <9@7,2 •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 "S(X[Y' - G ?%QG`v
 BSXdvI1y
H`<?<ak6'M 正弦光栅界面 C ?H{CP •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 pb B2wt •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 _|n=cC4Qu •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： v@T'7?s. - 脊的材料：基板的材料 ,5-Zb3\ - 凹槽材料：光栅前面的材料 RR>G]#k BpT"~4oV5  _J"mR]I+ sp8[cO= 正弦光栅界面参数 {HZS:AV0 - 正弦光栅界面也由以下参数定义： R40W'N 1%q •光栅周期 F +j O*F2h •调制深度 ^!>.97* - 可以选择设置横向移位和旋转。 4DM L - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 jmW^`%;7
\ s f!  ~%aJF s irFc}.dI 高级选项和信息 sX'U|)/pD •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 5u pShtC
'\4fU%
 d)*(KhYie@ GAJ~$AiwHH 高级选项及信息 URw!7bTz •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 +#v4B?NR T0L+z/N_m.  E *4t8 锯齿光栅界面 >6K4b/.5 w •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 </w 7W3F •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 cHn;}l!I •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： S1C^+Sla] - 脊的材料：基板的材料 ~x+Y kq0 - 凹槽材料：光栅前面的材料 T#e4": A&x B/u*<k4
 ^?Vq L\V5 8dV=1O$ / 锯齿光栅界面参数 oQBiPN+v.3 •锯齿光栅界面也由以下参数定义： !d |8'^gc - 光栅周期 iQj2UTds3 - 调制深度 G"f du(.@ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 zPE#[\O21B •可以选择设置横向移位和旋转。 9 d] tjT •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 1HXlHic
z6} P j>1  u
S( @?m$ P7Z<0Dt\} 高级选项和信息 y"Ihr5S\ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 Uk"Y/Ddm  E~69^ cd 探测器位置的注释 iiehrK&T ! 关于探测器位置的注释 !SN WB •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 o x
JGJ •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 b7qnO jC •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。 y$v@wb5 •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）。 P[1m0!,B •可以避免这些干涉效应的不良影响。 >EeAPO4  G/%Ubi6% ,?#*eJD
文件信息 8q{1E ];:q I<9n(rA
 )j( fWshP mj,qQ=n;p
!}j,TPpG QQ：2987619807 eTT^K qE>&
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