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摘要 YW }$e W* b IDUa 光栅结构广泛用于光谱仪、近眼显示系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法（FMM）以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中，可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的，并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中，介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。 =Tj{)=^/# A2_ut6&eb
 -'rdN i `MtzA^X r 本用例展示了...... /]0q I •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： YEL0h0gn - 矩形光栅界面 nL@'??I1 - 过渡点列表界面 uYJS=NGNA - 锯齿光栅界面 @ CprC]X - 正弦光栅界面 LUOjaX •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 v88vr lZF u|( 光栅工具箱初始化 ] l,BUf-O •初始化 L^J4wYFTO - 开始 yx-{Pj X 光栅 7v: XAU 通用光栅光路图 #M,&g{ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， N5Js.j>z 可直接选择特定的光路图。 /K=OsMl2b8 Y:^hd809
 (q)}`1d' 8 Rx@ _ 光栅结构设置 E^F"$Z" N •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 x|H`%Z
 <Ap_# •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 3I)~;>meo •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 IH |zNg{\Y
pUIN`ya[[
 ,jU>V]YC
|v&)O) Jg •例如，选择第一个界面上的堆栈。 1w,_D.1' ]so/AdT9hA 堆栈编辑器 %~rEJB@{ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 i7x &[b •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。 n,N->t$ i v{u3[c
 fSo8O
]OAU&t { 矩形光栅界面 \CB^9-V3 N$fP\h^AR •一种可能的界面是矩形光栅界面。 7B?Y.B •此类界面适用于简单二元结构的配置。 wNB?3v{n •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 |G j.E •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 P,v7t wc0M •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 7e_4sxg'(3
]U?nYppV
 D8A+`W? QiCia#_ 矩形光栅界面 ]_KWN$pd •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 vNO&0 ~ •所选界面在视图中以红色突出显示。 _u]Z+H"
 }m:paB"3 •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。 7@ym:6Y+] •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 `M@ESA (e 
f<o|5r •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 o&JoeKXor •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 gtKih •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。 %bcf% 7 oj 8 r*  dc$ zW^i
g#S
X$k-O
 pY&6p~\p e=Ox~ 2S 矩形光栅界面参数 '}cSBbl&/n •矩形光栅界面由以下参数定义 Et6 j6gmif - 狭缝宽度（绝对或相对） 6
AO(A
* - 光栅周期 AD ;m[u7 - 调制深度 )nd^@G^ •可以选择设置横向移位和旋转。 @ &jR^` Y.
_Sjj|j
 2d ts}G
Q%CrB>|@ 高级选项和信息 z,Xj$wl •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 *q}yfa35eR •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 fh#:j[R4e •可以设置总级次数或衰逝波级次数 a1,)1 y~ （evanescent orders）。 \`. v8C>vG •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 .ATpwFal •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 0fc;H}B* = Jp:dM*  7mt x^ enk`I$Xx •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 O>E}Lu;| •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。 |5>Tf6 $( •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 yLRe'5#m •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 /#9P0@Y
6 ;'s 9s"  D;sG9H ky uh\G6s!4/ 过渡点列表界面 uQG| r)
•另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 '`8 ^P •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 " I LF!z •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 W@!qp  u<j;+-]8h P`rfDQoZ 过渡点列表参数 IlJ"t` Z9) •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 kTjn%Sn, •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 ]ty$/{hx' C\{A|'l!x  0MpW!|E[b a>C; HO •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 dr)*.<_+a( •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 \: ZDY(>1 •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。 7a[6@ xst-zfkH`
 }a OBQsnO Q 1i5"'] [ 高级选项及信息 -.Wwo(4 •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。 rzdQ Lan "= 2\kZ
 ,wf_o%'eW
<hzHrx'o{ 正弦光栅界面 +wG
*qI •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 eNfH9l2k •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ,t_&tbf3 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： yR5XcPo KI - 脊的材料：基板的材料 HRTNIx - 凹槽材料：光栅前面的材料 rvx2{1}I zMepF]V  "IS; o o$g p$F` 9_bZ 正弦光栅界面参数 '7 ' 73 - 正弦光栅界面也由以下参数定义： dkC_Sh{ •光栅周期 pZ $>Hh # •调制深度 YdV.+v(30 - 可以选择设置横向移位和旋转。 I!b"Rv=Nf- - 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。 TFld YKd/l {^
BZ#)m|  R;,5LS&*a {pQ8/Af! 高级选项和信息 4~Q<LEly •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。 q'fOlq
Ud"_[JtGM
 iTevl>p! `?T::&` 高级选项及信息 5> dA7j^v •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ,1~B7Z d aQ H]hLvs  u; %~P 9O 锯齿光栅界面 =2 *2 $ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 AW;xlY= g •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 yC@PMyE] •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： G;u 6p - 脊的材料：基板的材料 d Jza P - 凹槽材料：光栅前面的材料 ZC$u8$+P uih8ZmRt
 alxIc.[ Bd *Ok] 锯齿光栅界面参数 GQ85ykky •锯齿光栅界面也由以下参数定义： b4$g$() - 光栅周期 9k4z__K e - 调制深度 y s) •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 1z; !)pG. •可以选择设置横向移位和旋转。 J*ofa> •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 8 bw, dBN
i Ya) *,  UQI!/6F uR=*q a 高级选项和信息 BGNZE{K4" •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 <`q-#-V@  f% 8n?f3;u 探测器位置的注释 LvGo$f/9 关于探测器位置的注释 W-D4"
G@ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 sw$JY}Q8x •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 * W"Pv,: •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。 <}mA>c'k •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）。 PMiu " •可以避免这些干涉效应的不良影响。 J>hjIN  H>\l E2 1)e[F#|
文件信息 'D[ *|Qcy daB 5E<?
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