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摘要 &}31q` QN:gSS{30 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。 g
nJe!E J6/Mm7R
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$w`QQ^\ 本用例展示了...... W+V#z8K •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： pzmm cjE C - 矩形光栅界面 Q3,`'[ F - 过渡点列表界面 aN{C86wx - 锯齿光栅界面 h.FC:ym" - 正弦光栅界面 *`[d C,+`. •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 .j:[R. +J3 0OT8 光栅工具箱初始化 @kC>+4s! •初始化 -Czq[n=0( - 开始 Lzu;"#pw 光栅 H[?~u+ 通用光栅光路图 1C(6.7l •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 5*~Mv<# 可直接选择特定的光路图。 &-W5 T?Sl T1m'+^?"
 -q\5)nY Q PjmIO 光栅结构设置 ?#idmb} ( •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 +c#:;&Gs
 oomB/"Z •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 eW #U<x%P •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ) \Mwv&k1
pe=Ou 0
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Hi #' h •例如，选择第一个界面上的堆栈。 1xg^;3m2 /WXy! W30< 堆栈编辑器 V c|r(lM •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 J;4x-R$W •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。 7q?u`3l zlzr;7m
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|4//%Ll/ 矩形光栅界面 {^gb S itb0dF1G •一种可能的界面是矩形光栅界面。 Z)Y--`*
•此类界面适用于简单二元结构的配置。 ]^MOFzSz~ •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 -]c5**O} •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 c n#JO^8 •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。 uP/PVoKQ
z)"7qqA
 9k =-8@G9 '0x`Oh&PK 矩形光栅界面 T0n=nC}< •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 9{@ #tx •所选界面在视图中以红色突出显示。 ""l_& 3oz
 bA\T uB •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。 q#wg2 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 9'F-D  5g
,u\` •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 6He 7A@Eh •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 2xR b$QF •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。 $+P9@Q$ +F q`I2l|  _KiaeVE
,!_
 "8 |y 'SF+P)Kmz 矩形光栅界面参数 ,\ Gn •矩形光栅界面由以下参数定义 )
?rJKr[` - 狭缝宽度（绝对或相对） yZ3/Ia>, - 光栅周期 Srj%6rgsB - 调制深度 .{
^4I •可以选择设置横向移位和旋转。 u%?u`n2'
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bsVms,& 高级选项和信息 6ae •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 '8>h4s4 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 Ti`<,TA54 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 > kOc a （evanescent orders）。 q:sDN j)R\ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 Y W_E,A>h •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 {V%ZOdg9 "6rZn_H/|  X&DuX %x0 w]
LN(o: •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 Lu\]]m •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。 ):?ype> •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 ~a m]G0 •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。 I!lzOg4~
? ^ P#P0  K0 .f4 o B' 6^E#9 过渡点列表界面 awuUaE •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 NWPL18*C •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 Nk=F.fp|/ •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。 _H^I j  ,pir,Eozg ] , Wh]q 过渡点列表参数 =Xzqp , •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 [^ck;4q •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。 W+PAlsOC B#o(21s  Pa 2 HFy2 t+Mr1e •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 3P Twpq1 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 @8C^[fDL •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。 AoyU1MR( -yfyd $5j
 ==(9P`\ xtf]U :c 高级选项及信息 b,5H|$nLu •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。 ?6Cbx6 JGt4B
 pr>Qu:
=wK3\rG 正弦光栅界面 DCX 4!,ZF •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 {r.#R|
4v •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 T3Kq1
Rh •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： g#`(&
k - 脊的材料：基板的材料 \*6%o0c - 凹槽材料：光栅前面的材料 |DfYH~@( "[@-p  xr!FDfM.K 5R4h9D5 正弦光栅界面参数 I%%\ ;Dy - 正弦光栅界面也由以下参数定义： <oV
_EZ •光栅周期 U6FM`w< •调制深度
hbR;zV|US - 可以选择设置横向移位和旋转。 }aXc,;Ps - 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。 sr x`"
: ttLC hL  TJ7on.; Svn|vH 高级选项和信息 ?yddr`?W •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。 .r SeJZzuj
B$g!4C
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 *r p@`W5 bj(U?$ 高级选项及信息 >!A&@1[M •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 Q`g0g)3w m\U@L+L  &GwBxJ
锯齿光栅界面 ?v#t{e0eQ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Cst\ _j •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 n5 @ H •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： !40{1U&@a` - 脊的材料：基板的材料 8 U\;N - 凹槽材料：光栅前面的材料 {#uX
sq*R ) cZ
 HoymGU `w T_6,o[b8 锯齿光栅界面参数 ko
im@B •锯齿光栅界面也由以下参数定义： W2tIt&{ - 光栅周期 9 NaC7D$, - 调制深度 !OPK?7 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 =NA L*4 c+ •可以选择设置横向移位和旋转。 N_$ X4.7p •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 /+2^xEIjE
?ZdHuu DN~  2{"Wa|o` ,bmiIW % 高级选项和信息 vkE6e6,Qc •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 %&Z!-k(  dSs Ma3X[n 探测器位置的注释 T9{94Ra 关于探测器位置的注释 vb9G_Pf z •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 $b\Gl=YX^ •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 {#=q[jVi%1 •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。 -#3B>VY •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）。 /QHvwaW[ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 >T.U\,om7  KL sTgo|J W=mh*G3y
文件信息 fcr\XCG7U M=26@ n
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;. !AX|v QQ：2987619807 qQ/ j+
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