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摘要 =)8fE*[s t@M] ec 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。 !yrHVc cU|jT8Q4H
 cyg>h X{U )A=g# D# 本用例展示了...... +9CU nRv •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： :X*L lN - 矩形光栅界面 [bJnl>A - 过渡点列表界面 MDt?7c - 锯齿光栅界面 o #/iR]3 - 正弦光栅界面 sb.SpF>
•如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 Dj"=kL0 : PkZ(WZ9 光栅工具箱初始化 >/bK ?yT< •初始化 ><c5Humr - 开始 l&xD3u^G 光栅 k]pD3.QJ 通用光栅光路图 WEAXqDj M •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， p5VSSvV\K 可直接选择特定的光路图。 z-gG( #SNI
dc>9\
 _!p3M3"$B C/ VYu-p% 光栅结构设置 ygt)7f5 •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 u6T?oK9j
 REBDr;tv •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 /j@ `aG(a •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 rxeXz<
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QC,( rB •例如，选择第一个界面上的堆栈。 o{W]mr3D ABmDSV5i 堆栈编辑器 \RyA}P5 S •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 ?Zp!AV •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。 @6'E 8NFl $OoN/^kv
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OUO^/]
J1S 矩形光栅界面 ^T6!z^g1h 8w?\_P7QA •一种可能的界面是矩形光栅界面。 i9U_r._qj; •此类界面适用于简单二元结构的配置。 wN hR(M7 •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。
D#}Yx]Q1 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 z}2e;d 7 •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。 ATp 6-
[j U
 N4|q2Jvj6 |ZlT>u 矩形光栅界面 YKOO(?lv •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 o
0ivja •所选界面在视图中以红色突出显示。 '?3z6%
 h^ $}1[ •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 :P~&
b P •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 'oQP:*Btl3  q)xl$*g •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 MYSc*G •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 ,Ysl$^\ •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。 ^J~A+CEf"W "`*a)'.'^c  m&0BbyE.z
A-C)w/7
 q }v04Yy,o HmB[oH "x 矩形光栅界面参数 L(2P|{C •矩形光栅界面由以下参数定义 #IGoz|m - 狭缝宽度（绝对或相对） T_tDpq_| - 光栅周期 BI.k On= - 调制深度 GKujDx+h •可以选择设置横向移位和旋转。 OK?3,<x
nf.:5I.
 Y\Qxdq
8 w8I:* 高级选项和信息 ^ lc}FN •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 A ~GtK\=; •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 >{qK ]xj •可以设置总级次数或衰逝波级次数 lH@E % （evanescent orders）。 _Z66[T+M •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 kbp(
a+5 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 avt>saR QJIItx4hE  ;.Oh 88|k h?3, B0G •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 q?-3^z%u •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。 n &\'H m •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 E?gu(\an@ •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。 l^UJes!
1'v !9  Q^MXiE O+ $,e?X}4 过渡点列表界面 [b i3%yWh •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 hi3sOK*r;< •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 teOBsFy/I •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。 gAr` hXO  /#qs(!
d bxh g*A 过渡点列表参数 f*T)*R_ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 g#'fd/?Q •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。 42J';\)oP gF,[ u  Vy%
:\p+ #mRFU A •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 ~6-"i0k
•此处，可以定义x方向和y方向的周期。
7edPH3 •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。 ^YG7dd_ (3N "oE.b]
 ia^%Wg7 X Yb^C s; 高级选项及信息 Y%fVt| •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。 ~3'RW0 A{aw<
P|+
 t/d' ,Khg
~&DB!6* 正弦光栅界面 9|N" @0<B •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 3`fJzS% O •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ]> )u+| •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： b46[fa - 脊的材料：基板的材料 eP q13!FC/ - 凹槽材料：光栅前面的材料 QE 45!Z g 7b&JX'`Mb  <G~} N .~. ``a 正弦光栅界面参数 AXl!cgi - 正弦光栅界面也由以下参数定义： U Cn*UX •光栅周期 MX!u$ei •调制深度 ;-K A UgL2 - 可以选择设置横向移位和旋转。 D!bKm[ T - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 *GbVMW[A> M5GY>3P$c  K\{b!Cfr^ \7Gg2;TA6o 高级选项和信息 .M9d*qp`S •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。 bJQ5- *F
$J QWfGwR
 7P<r`,~k- [G{rHSK5tQ 高级选项及信息 M.ZEqV+k •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 { OB-J \7Y Em e'Gk  jM5_8 nS&d 锯齿光栅界面 4S, . R •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 r] A" Og_U •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 op hH 9D •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Y {B9`Z - 脊的材料：基板的材料 (^sh - 凹槽材料：光栅前面的材料 u0m5JD0/ 7 I_1 #O
 Guk., }9 :s'o~
锯齿光栅界面参数 xGYSi5}z •锯齿光栅界面也由以下参数定义： ZCy`2Fir - 光栅周期 &w +; N5}3 - 调制深度 TZ?Os4+ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 }JRP,YNh •可以选择设置横向移位和旋转。 01 U
*_\ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 9$Ig~W)
.z=U= _e  Zimh _ duX0Mc. 0P 高级选项和信息 TT'Ofvdc •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 vB[~pQ;Z  8 6 *;z-G 探测器位置的注释 P
@zz"~f7 关于探测器位置的注释 6}ce1|mkg/ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 7FAIew\r •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 4L8z>9D •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。 Lp_$?MCD. •因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 0y)}.' •可以避免这些干涉效应的不良影响。 e# t3u_  KX!i\NHz l^ .K'Q1~a
文件信息 ^NXcLEaP*< _ `H.h6h
 !RS9%ES_? LH4>@YPGE#
7 _`L$ <-n QQ：2987619807 2@v J
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