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摘要 qZ233pc wJ/ ~q) 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。 F],TG&>5 s5nB(L*Pjp
 1"M"h_4 H a90 本用例展示了...... |E?
,xWN •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： -S`TEX
- 矩形光栅界面 aQxe) - 过渡点列表界面 <Ak:8&$O - 锯齿光栅界面 &bn*p.=G - 正弦光栅界面 zv`zsq DJ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 FzA{U O "Jf4N 光栅工具箱初始化 2$iw/ r •初始化 M\9IlV ?' - 开始 _d/GdeLs 光栅 ]X/O IfdWe 通用光栅光路图 4 iik5 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， %C6|-?TAd 可直接选择特定的光路图。 5s#R`o %Z CgN]dx* `
 P nI)n=(\ 3Gj(z:)b 光栅结构设置 d$4WK)U •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 P Q6T| >
 )iT.A •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
8u4 gx<;O •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 vM5k4%D
[kVpzpGr
 zUe#Wp[
i:MlD5 F •例如，选择第一个界面上的堆栈。 "r:H5) ! |: ~("rA+v 堆栈编辑器 n+v!H O"2u •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 ?SHc}iaU# •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。 2=i+L z^ U+:S7z@j?
 Pw0{.W~r
<{3q{VW* 矩形光栅界面 =c
:lS&B ?ps Oj% •一种可能的界面是矩形光栅界面。 K!pxDW} •此类界面适用于简单二元结构的配置。 ?IL!
X-xx •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 y.L|rRe@P •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 cpP.7ZR
•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。 a.5zdoH_
Uh<H*o6e 9
 1"mnzbf8* N )b| 矩形光栅界面
\r:m ({G •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 A }a z
m> •所选界面在视图中以红色突出显示。 k#{lt-a/
 fx 8y`8}_ •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。 X; e`y:9 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 KfJ c  ]L5Z=.z& •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ^(E"3 c •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 :< KSf#O •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。 Fm-q=3 UXcH";*9 b  wz*)L
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ymz PJ??!
 A>rW Go.{E NgDZ4& L 矩形光栅界面参数 _47j9m]f •矩形光栅界面由以下参数定义 /6Jy'"+'0 - 狭缝宽度（绝对或相对） j]cXLY
- 光栅周期 V1UUAvN7s - 调制深度 =R"Eb1 •可以选择设置横向移位和旋转。 D}k-2RM2k
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mrugNRg
3Vb=6-| 高级选项和信息 mmpr]cT@'k •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 i9f7=-[ U_ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 |wyJh"4!
•可以设置总级次数或衰逝波级次数 hi4h0\L!} （evanescent orders）。 "4Wp>B •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 V'f&JQ A •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 C7XS6Nqu .f?qU g  7Y_fF1-wY zx_O"0{5 •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 #N VF\ •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。 qCxD{-9x{ •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 N4Fy8qU; •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。 T9U2j-lA?
,_5YaX:<4  TCEXa?,L {8*d;[X50 过渡点列表界面 !?us[f=g% •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 o\=i0HR9 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 T?p`Y| gl •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。 `lV  f2SU 5e2 +UpMMh q 过渡点列表参数 c],frhmyd •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 AD!<%h: •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。 J6^Ct 08d_DCR  SCt=OdP= iz%A0Z+`bg •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 35N/v G0 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 %M0mwt y] •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。 x(/@Pt2B HN~v&,
 aJa^~*N/Aa &xiDG=I# 高级选项及信息 8#d1}Y •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。 bsk=9K2_2t X
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 *n|0\V<
vxilQp 正弦光栅界面 EV ?47\ ~ •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 VM V]TPks> •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 5{d9,$%8& •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： L@k;L - 脊的材料：基板的材料 XnI
;7J - 凹槽材料：光栅前面的材料 h,WY2Hr rJc)< OZjT  fO|~Oz<S
;~gd<KK 正弦光栅界面参数 Mn }Z9S[ - 正弦光栅界面也由以下参数定义： ,b.4uJg' •光栅周期 CAo )v,f •调制深度 _AFt6\ - 可以选择设置横向移位和旋转。 Ignv|TYG - 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。 mTuB* b#I*~  iP? ASqo{ EDidg "0p 高级选项和信息 FskJy B[ •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。 :rs\ydDUF
.dKRIFo
 )D@n?qbG 4(0t
GF 高级选项及信息 Va
|9)m •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ,I&0#+}n r(in]7  k'I_,Z<, 锯齿光栅界面 -ynLuq#1A •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 gy,TT<1 ) •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 "O*W]e •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： , w'$T) - 脊的材料：基板的材料 C8W`Oly:] - 凹槽材料：光栅前面的材料 |Q)w3\S$ ,nChwEn
 >wS :3$Q !
7*_Z= 锯齿光栅界面参数 JTh =JHJ •锯齿光栅界面也由以下参数定义： 3
cW"VrFy9 - 光栅周期 }B
'*8^S - 调制深度 V-ouIqnI •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 kdMS"iN8x •可以选择设置横向移位和旋转。 BfE- s< •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 nk3< ]u
+l?ro[#6&.  ,8o*!(uO2 qD%&\ZT 高级选项和信息 oJJ k •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 7CL@i L Tq  //5_E7Ehu$ 探测器位置的注释 V =aoB
Z 关于探测器位置的注释 9H%xZ(`vN •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 Nx (pJp{S •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 gL}Y5U+s •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。 8( /f!~ •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）。 #M^Yh?~%w •可以避免这些干涉效应的不良影响。 [O+^e E6h  ;ld~21#m Nl<,rD+KSD
文件信息 PM<LR?PLc iN4'jD^oP
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L8tLW09 QQ：2987619807
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