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摘要 O? 0`QMY {R?VB!dR 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。 KM/c^ a4V Qn}M
 4VhKV JX T@d4NF# 本用例展示了...... f1|&umJ$ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ?@QcKQ@ - 矩形光栅界面 hVh,\d&2t - 过渡点列表界面 [y"Yi PK - 锯齿光栅界面 NXOcsdcZu - 正弦光栅界面 *d:$vaL •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 '^(qlCI
6t3Zi:=I 光栅工具箱初始化 T=':$(t •初始化 W !JEl|] - 开始 ] -%B4lT 光栅 Tr,
zV 通用光栅光路图 {/i&o •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， =nv/
r 可直接选择特定的光路图。 0F 6 ~S 8Fv4\d r
 yeA]j[ # 95Q^7oI 光栅结构设置 ]3uj~la •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ~-'-<-
 >XW -W •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 r ?z}TtDp •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ~'N+O K
f&
Vx`oj
 " Rn@yZV
AsR}qqG •例如，选择第一个界面上的堆栈。 Kf`/ Gc! w@H @[x 堆栈编辑器 xW58B •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 *S'?u_ Y7 •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。 AI-ZZ6lzR ps33&
 X 39%O'
j|@8VxZ 矩形光栅界面 +1 c[!;' #)4p ,H •一种可能的界面是矩形光栅界面。 E5\>mf
,;u •此类界面适用于简单二元结构的配置。 Z8Tb43? •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 N!<X% Ym •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 {"O-/*
f+( •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。 .Dy2O*`
79B+8= K
 lDVgW}o@ yF-`f
_ 矩形光栅界面 :0p$r
pJP •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 >RrG&Wv59 •所选界面在视图中以红色突出显示。 4wx{i6
 RY\ 0dv> •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 ek d[ |g •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 jVna;o)  9TEAM<b; •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 Q)5V3Q]@^ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 0Y 8Cz /$ •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。 ; 8b!T
-K 9Z DbZc  b]*OGp4]5
+y\o^w4sT
 xF*i+'2 !:v7SRUXb 矩形光栅界面参数 :g{ybTSEe •矩形光栅界面由以下参数定义 {gz VbZ# - 狭缝宽度（绝对或相对） %0'7J@W - 光栅周期 zX6Q7Bc - 调制深度
|{MXDx •可以选择设置横向移位和旋转。 9}+X#ma.Nc
|<%v`*
 u[nLrEnD
'f 8'|o) 高级选项和信息 ^b
3nEcQn •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 [E K@f,iM •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 gP>W* ]0r1 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 N;4wbUPL7h （evanescent orders）。 g"\J iBb5 •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 #X0Xc2} {f •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 c GyBml1 h+Y>\Cxg  o
^ 08< D'#,%4P,e\ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 &w:0ad| •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。 )5u#'5I> •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 +`!>lo{X •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。 $"va 8,
Y Azj>c&  x@D> J G GGU wS 过渡点列表界面 PGuPw'2;[ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 R_"6E8N •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 gLlA'` ! •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 s.a @uR^  O x@$ } tH:?aP*2 过渡点列表参数 U*XdFH}vV •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 ),$^h7[n •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 "V5_B^Gzb]
iF _u/#  >y$*|V}k !uA'0U?ky •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 R<^E?FI
•此处，可以定义x方向和y方向的周期。 Z{2 QDjAI; •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。 Wxgs66 TN/&^/
 bPMf='F{r C;ME" 4,( 高级选项及信息 J ayax]u7J •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。 [hqat'Vj, )iZhE"?z
 |BO5 <`&I
ES#q/yab5 正弦光栅界面 K3& k+~$ •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 xscR Bx •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 @JOsG-VW~ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： QwuS o{G - 脊的材料：基板的材料 *48LQ zc - 凹槽材料：光栅前面的材料 TC
;Aj|)N ;cb='s  RG/P]
)
urUa E 正弦光栅界面参数 YP{mzGdE& - 正弦光栅界面也由以下参数定义： {q&A/ •光栅周期 UYpln[S •调制深度 ^(:n a6C - 可以选择设置横向移位和旋转。 / $'M - 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。 =g=Vv"B_ ^!O 2Fw  [Vou G{ , - _ReL 高级选项和信息 ],wzZhA •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。 h5))D!
Bv`3T Af2
 1 EHNg<J( JZ-M<rcC 高级选项及信息 K i3 wqY •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 <%oT}K\; ?QzN\f Y;  3N{
ZX{ } 锯齿光栅界面 dr4 m}v. •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 KYFkO~N •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 s06R~P4
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 8SMa5a{ - 脊的材料：基板的材料 6EG`0h6 - 凹槽材料：光栅前面的材料 kC+dQ&@g{ ;[-y>qU0
 Q__1Q Uu .f S 1 锯齿光栅界面参数 lb #`f,r> •锯齿光栅界面也由以下参数定义： (( Wq - 光栅周期 E a3 4x - 调制深度 {7o|*M •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 SyR[G*djl •可以选择设置横向移位和旋转。 'I)E.D oF •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 {\-IAuM
ZD]5"oHY  w1|YR }^B=f_Ag 高级选项和信息 las|ougLy •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 oNr~8 CA`  _ ;_NM5 探测器位置的注释 'B4j= K* 关于探测器位置的注释 8'Ph/L, •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 FA;uu\ •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 zi}dQsy6 •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。 [.`#N1-@M •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）。 Flzl,3rW4 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 ^ $t7p
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文件信息 /8w
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