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摘要 ) ~gIJW 4|\ 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。 L2_[M' Kz z/]
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215 IVy< >xpt 本用例展示了...... s}-j.jzB{ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： VLVDi >0i - 矩形光栅界面 2.N)N%@ - 过渡点列表界面 q<Qjc - 锯齿光栅界面 e"*1l>g - 正弦光栅界面 >?_}NZ,y •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 59p'U /| aX zb]"> 光栅工具箱初始化 cucmn*o? •初始化 ? JTTl; - 开始 'p78^4'PL 光栅 ^>>9? 通用光栅光路图 F|V KrH. •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， G
B,O 可直接选择特定的光路图。 ng~LCffpY R4T@ ]l&W
 H:OpS-b C <(qk _ 光栅结构设置 W /*?y & •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 f mJK+
 rA^=;?7Q •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 `.d w G3R •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 .z=%3p8+
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+}@Y_ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 }_F:]lI*R N=7iQ@{1 堆栈编辑器 $0 6('Hg& •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 D?8(n=#[ •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 )Vrp<"v Yyd]s\W
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B2* 7H 矩形光栅界面 w c~s: s$, G5Feub •一种可能的界面是矩形光栅界面。 (+0(A777M •此类界面适用于简单二元结构的配置。 S STn | •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 GN
Ewq$ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 >,tJq % •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。 9W+ D W_M
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 sDR Av%w lkl y2|wA 矩形光栅界面 -ah)/5j •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 n~BQ q -1 •所选界面在视图中以红色突出显示。 _Pa@% /
 if*~cPnN •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。 D U)q]'[u •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 ?.uh p  _L` uC jA •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 7 '6 5+c[& •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 F |y0q:U •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。 B0A y fAz4>_4  JiO8 EIM
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 3TLy m& sZxTsUW 矩形光栅界面参数 j cvq:i{ •矩形光栅界面由以下参数定义 CB,2BTtRE - 狭缝宽度（绝对或相对） I<,~>'cq. - 光栅周期 I Z*) - 调制深度 ?Q+*[YEJ5 •可以选择设置横向移位和旋转。 <P ?gP1_zi
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;K|K]c 高级选项和信息 9o6[4Q} •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 7HY8 F5Brx •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 #G?#ot2o •可以设置总级次数或衰逝波级次数 =Ti@Y （evanescent orders）。 o0F ,!} •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 BzH0"xq^ •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 M;'GnGFf |,S]EHIy  W1 Fhx` 2A =Y •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 TuPD5-wB& •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。 yi Xb<g+B •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 R]Z#VnL@qz •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。 S!x;w 7j
1JdMw$H  $%!06w#u _
W#Km 过渡点列表界面 7fzH(H •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 AS:k&t •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 $Q}L*4?] •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 J7oj@Or9  5D?{dA:Rq ]Ol
w6W?% 过渡点列表参数 v$x)$ /]n •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 7 J`v# •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。 -|s% 5p| d(d3@b4Ta  J}4R J9 f\=,_AQ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 8 $H\b &u •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 [ + CFQf> •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 VK u_ l bA$ElKT
 tn _\E /Q >gq=W5vN( 高级选项及信息 :RZ'_5P[If •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。 Er8F_,M+ "R- j
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w)qmq 正弦光栅界面 r 4gLoHD) •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 |HJ`uGN<b •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 w 8cnSO •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： pNuU{:9 B0 - 脊的材料：基板的材料 W np [8IEU - 凹槽材料：光栅前面的材料 S:xs[b.ZZ J8@+)hn 
E5|GP qh&KNJ>1 正弦光栅界面参数 1|G 5 W: - 正弦光栅界面也由以下参数定义： qPUACuF' •光栅周期 ;[g~h |{6 •调制深度 &`>dY
/Y - 可以选择设置横向移位和旋转。 ,If"4C!w - 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。 [xGL0Z%)t <; Td8O89_  dvY3=~' |pU>^ 高级选项和信息 [Q6$$z92Q •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。 Oq3t-omXS
V 1G5Kph
 6"rS?>W/mO nHfAx/9! 高级选项及信息 Sn.I{~ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ygQAA!&'] &@2`_%QtA  u`-:'@4 锯齿光栅界面 v] Xy^7? •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 $SniQ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 >%_i#|dE> •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 4zBcq<R7 - 脊的材料：基板的材料 7-9HCP - 凹槽材料：光栅前面的材料 Tn3 8]UL {cw+kY]m4-
 w#bdb; `@:k*d 锯齿光栅界面参数 ms+gq •锯齿光栅界面也由以下参数定义： [f$pq5f=' - 光栅周期 {w99 ~? - 调制深度 1JI7P?\B •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 %V!!S #W •可以选择设置横向移位和旋转。 MpIP)bdq7 •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 ??P3gA
g$# JdN  g J$m'kC; 2Myz[)<P_ 高级选项和信息 ~%: TE} •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 |l?*' =  =A"z.KfV 探测器位置的注释 BT5~MYBl 关于探测器位置的注释 |B),N f|a •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 oT}Sh4Wt. •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 h#|A c>fz •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。 ) f%Q7 •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）。 bGB5]%v, •可以避免这些干涉效应的不良影响。 e#tWQM3  &v+Hl ^ VZA>Er B
文件信息 fEyc3K' 5V l W
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