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摘要 [)[?FG9
TxkvHiq2 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。 '+^XL6$L =`(\]t"I
 VJgf,
5 (N nM$ -L.dG 本用例展示了...... CS"k0V44} •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： +x: VIi - 矩形光栅界面 3@;24X - 过渡点列表界面 :e_yOT}} - 锯齿光栅界面 a 6fH *2E - 正弦光栅界面 <&M5#:u •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 9fSX=PVRmQ *i7-_pT 光栅工具箱初始化 .W-=V zWX •初始化 c$hoqi |tD - 开始 {\!@ k\__ 光栅 x4_FG{AI u 通用光栅光路图 | qf8y •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， \HJ t } 可直接选择特定的光路图。 }<P% W~ LTD ;
 {-5 b[m( );F
/P0P 光栅结构设置 ZcN%F)htm •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 f%d
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 1\,wV, •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 w\ .z-6G •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 @2$iFZq~
j7&0ckN&G
 KI<Vvc m
2ld0w=?+eu •例如，选择第一个界面上的堆栈。 5HbPS%^. oakm{I|k} 堆栈编辑器 %1]Lc=[j •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 pK2n'4
C •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。 ob IYC {7q +3f <
 w~9=6|_
POUD*(DqNK 矩形光栅界面 _RzcMX |a Ht6F •一种可能的界面是矩形光栅界面。
1(U\vMb •此类界面适用于简单二元结构的配置。 [W,maT M" •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 ~dqE Uu!C •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ODqWXw# •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。 G@n% P~
W%7m3/d
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OQ(oyT U5wO ;MA 矩形光栅界面 t[L'}ig!q •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 n\y%5J+ •所选界面在视图中以红色突出显示。 Piz PsJ|&
 [HhdeLOX •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 Psf] •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 6|:]2S  @=[ SsS •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 mM7S9^<UH •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 rj ].bGQ,+ •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。 4 p(KdYc
M e  6,|)%~VUm
:3Z"Qk$uR
 SW%d'1ya bP 2IX 矩形光栅界面参数 L~jKx)S% •矩形光栅界面由以下参数定义 f[/E $r99J - 狭缝宽度（绝对或相对） 3E361?ubM - 光栅周期 .ZrQ{~t - 调制深度 ^Cwz A B •可以选择设置横向移位和旋转。 <4 Jo1
}A"%YDrNbG
 ^\<1Y''
x+9 aTsZ 高级选项和信息 0: (@Y •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 t XTa>Q •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 < 3>Ou(F •可以设置总级次数或衰逝波级次数 *lIK?" mo （evanescent orders）。 JtU /%s •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 oY{r83h{ •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 ZIx,?E+eJ 9c1n  5xHl6T+ @3K 4,s •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 !f \y3p*j •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。 |vnfY;
;z1 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 g 9 ;}?h •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。 .;n<k
Ee##:I [z  &k?Mt #J iCIu]6 过渡点列表界面 ~J6c1jG •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 dO e|uQXyD •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 ?K/z`E!xhN •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。 rK2*DuE  Cj}1 )qWq ?'h<yxu]u0 过渡点列表参数 c]W]m`: •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 %97IXr E •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。 9 frS!AQ c)M_&?J! 5  SD6xi\8 xU^Flw,4 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 @M"h_Z1# •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 928szUo: •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。 K{HRjNda# - iS\3P.
 8+uwzBNZ: 0@t/j< 5o 高级选项及信息 M *E4:A9_M •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。 ewk62 { }{S W~yW
 5sx-u!7
N@^?J@#V 正弦光栅界面 y8wOJZ<K •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 \sF}NBNT@ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 z1F[okLA •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： h]c-x(+ - 脊的材料：基板的材料 yU*j{>%RsK - 凹槽材料：光栅前面的材料 Q/=L(_1l
7+j@ 0v\  ^ow[XEB% U,+kV?Z 正弦光栅界面参数 Tjl Ky - 正弦光栅界面也由以下参数定义： )D@1V=9, •光栅周期 zie])_8|h •调制深度 %n9}P ,
? - 可以选择设置横向移位和旋转。 $d!Sl
a - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 >NW
/0'/ wI}5[m  n4ce)N@ j 46f Q 高级选项和信息 oWo"` "P •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 w r8n*Du
#=b_!~:%
 s N 7I~ .7Ys@;>B 高级选项及信息 Y 1Bj++?2 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 Uz\B^"i| or ~o'  ,ibI@8;#~' 锯齿光栅界面 g^ ^%4 Y •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 #v')iR"
•此界面允许配置闪耀结构的光栅。 Yq#I#
2RD •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： }vxb, [# - 脊的材料：基板的材料 <Ky\ ^ - 凹槽材料：光栅前面的材料 7~eo^/Pb S i?'HVx
 McxJ C< V@8 4Cb 锯齿光栅界面参数 i,S%:0c7) •锯齿光栅界面也由以下参数定义： :4<+)r26 - 光栅周期 Rmn| " ZK - 调制深度 HQaKG4Z •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 [t<^WmgtxL •可以选择设置横向移位和旋转。 Zo;@StN3}T •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 }`IN5NdYp
A`=ESz  q uv`~qn R/b)h P ~ 高级选项和信息 ).N }x^ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 JQsS=m7Et  iyu%o9_ 0 探测器位置的注释 aAw nkQ$
关于探测器位置的注释 ?9v!UT&# •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 c "H4/,F •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 cIja^xD •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。 L`x:Y>C( •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）。 WaN0$66[: •可以避免这些干涉效应的不良影响。 ePIBg (  X+P&
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文件信息 .-`7Av+7 ~ {Tus.jk
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