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摘要 v!{mpF {x$jGiag+8 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。 !B cd\] q T1sb6CT
 ~<!b}Hv wDJbax? 本用例展示了...... {ULy B$\- •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： U>PF#@ C/ - 矩形光栅界面 O{:_-eI&d - 过渡点列表界面 @62QDlt; - 锯齿光栅界面 g). k+ - 正弦光栅界面 X2^`Znq9 •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 >U?HXu/TJr Hyx%F N= 光栅工具箱初始化 RR R'azT •初始化 8#b>4 Dx - 开始 #!!Ea'3Iq 光栅 MD I[TNYG 通用光栅光路图 1<g,1TR •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， o0t/ 可直接选择特定的光路图。 X -[_g!pV T"ors]eI
 S^ ij % `hJSo?G> 光栅结构设置 ^wDZg` •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 H=S y.
 ?fF{M%i-% •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 iF:`rIC •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 "uK`! {
z@5t7e)!R
 (NPDgR/
3%c{eZxG= •例如，选择第一个界面上的堆栈。 H3<
` ~ &) 堆栈编辑器 g_{hB5N](7 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 DSiI%_[Ud •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 RDX".'`(= 1QkAFSl3
 A'(v] w
} ti+tM* 矩形光栅界面 5<1,`Bq@ 1~X~"M •一种可能的界面是矩形光栅界面。 dfkmIO%9X •此类界面适用于简单二元结构的配置。 W
'54g$T •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 0>PO4W FVJ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 OFS` ?> •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。 Mx&
P^#B3
\VJ7ahg[\
 7|=*z L_$ M9G|5n 矩形光栅界面 G}.t !" •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 Ya$JX(aUe •所选界面在视图中以红色突出显示。 9D
2B 8t"a
 8GC (?#Kb •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 9n ][#I)a3 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 M+R xt.~6  %) -5'l< •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 _Se~bkw?v •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 cZn B 2T? •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 r +X%0@K ]F&<{\:_}  6.fahg?E
7=jeq|&kN
 )2c[]d /a4 [;5?=X,LD 矩形光栅界面参数 M[9]t(" •矩形光栅界面由以下参数定义 Yjo$^q - 狭缝宽度（绝对或相对） 0M e *X - 光栅周期 Q<]~>cd ^ - 调制深度 <&&x t
?I. •可以选择设置横向移位和旋转。 X2#;1 ku
Umwd <o
 - u6`B -T
dm4dT59 高级选项和信息 I<Vh
Eo, •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 z` b. ~ <P •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 cpV: y •可以设置总级次数或衰逝波级次数 HRF4
R o （evanescent orders）。 EFl[u+
1tx •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 P<iS7 Ys + •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 ,^JP0Vc* Q^q G=  ?&Y3Fr)% %;,D:Tv=& •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 gd9ZlHo'Id •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。
G
$u:1& •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 XK:KWqW •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 h%kB>E~
l\8 l.xP  ?3tR (H< H
>@y C 过渡点列表界面 -CW$p=y} •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 p-U'5<n •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 7Kx3G{5ja •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。 >M7e'}0 ;  `m5cU*@D D]+t r% 过渡点列表参数 -0| '{ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 A0*u(15% •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。 tR#uDE\wR k07 JMS?  g<~[k?~J DvnK_Q! •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 >u5}5OP7 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 whP>'9t.w •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。 5v8&C2Jy@ ]zVe% Wa
 8}p 5 MG k}-%NkQ
9O 高级选项及信息 ,2?"W8, •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。 ?Gr<9e2Eo #m9V) 1"wB
 z x{\SU
6m2 1Y 8N 正弦光栅界面 =Fea vyx •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 5} e-~- •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 nLkC-+$t M •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： WT(R =bLw - 脊的材料：基板的材料 LJZEM;;} - 凹槽材料：光栅前面的材料 Db yy H_ kYs2AzS{d  V]}/e!XK\ Z.m.Uyz{7 正弦光栅界面参数 r jU $*+ - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 'r f='Y •光栅周期 BU:s&+LYUv •调制深度 A"eT @ - 可以选择设置横向移位和旋转。 K1z"..(2J - 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。 )@ Xdr0 n*D)RiW  l) VMF44 CT4R/wzY7 高级选项和信息 0*:]e M};P •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。 "DWw1{ 5/
.(;k]U P
 \{?v|%n=/i 0e8)* 2S 高级选项及信息 x#dJH9NR[ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 21 cB_" Jb $P lOQ  @c$mc 锯齿光栅界面 zGZe|- •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 J+?xfg •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 e~rBV+ f
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： scL7PxJ5 - 脊的材料：基板的材料 N!RyncJ - 凹槽材料：光栅前面的材料 BY,%+>bc) @b!fs
 B5B'H3@ f$V']dOj1q 锯齿光栅界面参数 dJNYuTZ' •锯齿光栅界面也由以下参数定义： Mw 'd<{ - 光栅周期 m !;mEBL{ - 调制深度 WKxJ`r \ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 XfbkK )d •可以选择设置横向移位和旋转。 0]>p|m9K^< •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 4B]8Mp~\aL
; p\rgam  #3u8BLy$Q 'z T/ x`V 高级选项和信息 y''? yr •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 T_AZCl4d  JpS:}yyJ>N 探测器位置的注释 E?Q=#+}U 关于探测器位置的注释 _rjCwo\ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 8n~@Rj 5 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 , is
.{ y •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。 ]]%C\Ryy} •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）。 e1&c_"TOih •可以避免这些干涉效应的不良影响。 mg >oB/,'Z  I8^z\ef& u> >t"w
文件信息 \UB<'~z6! B)^]V<l(w
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