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摘要 -P5M (Rt 7<ZCeM2x 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。 E5y\t_H KASw3!.W
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xZT gU^2;C 本用例展示了...... 8a SH0dX •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： VP<_~OLc - 矩形光栅界面 |G QFNrNx - 过渡点列表界面 iKu~o.y y - 锯齿光栅界面 zw yK \j - 正弦光栅界面 V9"?}cR/W; •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 Ef2#} %> xN a Dzu" 光栅工具箱初始化 [ sT}hYh+ •初始化 D\ H) uV` - 开始 V u`O%[Q/ 光栅 cI Byv I- 通用光栅光路图 l"-F<^
U •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， IO4 8sV } 可直接选择特定的光路图。 ct3^V M&/ zU7 /P|Dw+
 N){/#3 sP+ZE>7 光栅结构设置 3;h%mk KQ+ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 A]FjV~PB
 ~e)`D nJ •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 gZ^NdDBO •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 sBo|e ]m#
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 Cy~Pfty
F5#P{ zk| •例如，选择第一个界面上的堆栈。 JlF$|y,gV, u{-J?t&` 堆栈编辑器 h xCt[G@ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 #! WD1a?L •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 a_ pNFe !M[a/7x,p
 5V^+;eO
PJCRvs |X 矩形光栅界面 f [b x|6 7:h8b/9 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ;D kX"X + •此类界面适用于简单二元结构的配置。 ftqi >^i •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 LJ+fZ
N •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 j0L A •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 2JV,A Zf
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 k3 65.nc 16p$>a<6 矩形光栅界面 d4h,
+OU •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 {M5[g r% •所选界面在视图中以红色突出显示。 whzV7RT
 BAq@ H8*B •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。 22|a~"Z •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 FTihxC?.L  `;@#yyj:_ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 YB}p`b42L •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 ;JK !dzi} •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。 wuv2bd )+ er0hf2N]  {hr+ENgV
d `z),A=
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{ws:g <fJ*{$[p
S}=euY'i 高级选项和信息 JVzU'd;1! •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 {jOCz1J •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 /A U&
X •可以设置总级次数或衰逝波级次数 Y6|8;2E （evanescent orders）。 l%aiG+z%6} •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 ^_5Nh^ •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 .@Z-<P" ;xnJ+$//U  -NG`mfu Lh%>>
Ht{ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 Z2yZz:.' •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。 0 ttM_]#q •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 PXZ Z PW/ •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。 1k5o?'3&
*Ge2P3  VQr)VU=jb tFvc~zz9 过渡点列表界面 pq"3)+3: •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 Z /-!- •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 8+Y+\XZG •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。 rUX1Iu7  !<wM?Q: H!y%Fa Ti 过渡点列表参数 R " S,& •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 $J>J@4 •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。 Nw`}iR0i ;:JTb2xbb  ,[ To)x5o \}0J%F1 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 E6iU a' •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 niZ/yW{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。 4s?x 8oAy "y_A xOH
 MtYi8"+<e. QGtKu:c.81 高级选项及信息 C3M r) •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。 X\?e=rUfn #x"dWi (
 [p%@ pV
r Bv 正弦光栅界面 6vVx>hFJ47 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 }MK m>N •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 T{1Z(M+ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 6{r H|Z - 脊的材料：基板的材料 Sri,sZv - 凹槽材料：光栅前面的材料 :NL.#!>/ CD\k.  ?UAB}CjY P Tfy# 正弦光栅界面参数 ;dt&* ]wA - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 0*66m:C2 •光栅周期
WH F>J •调制深度 $ :I~y|
!1 - 可以选择设置横向移位和旋转。 mOj6
4}_`" - 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。 gkdd#Nrk ,nqG*
o  "]}+QK_ $42C4I*E 高级选项和信息 w ( kN0HD •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 JO:40V?op
OO..
Y
 a9 =,P ;H5H7ezV 高级选项及信息 _ukKzY •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 >W,1s Ds|/\cI$%a  &P>wIbE 锯齿光栅界面 @q9uU9c •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 L1 "y5HJ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 .d:sQ\k~= •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： )--v> *,V - 脊的材料：基板的材料 %C*oy$. - 凹槽材料：光栅前面的材料 y0vo-)E]-] >#z*gCO 5,
 wy5vn?T@ 0Zkb}F2- 锯齿光栅界面参数 Ug=8:a(U. •锯齿光栅界面也由以下参数定义： k~WX6rEJ - 光栅周期 5?),6o); - 调制深度 )>q.!"B •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 6 f lc •可以选择设置横向移位和旋转。 (KaP=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。 *
";A~XNx
f/G
YDat  *9}2Bmojv 7MreBs(M 高级选项和信息 iivuH2/~?[ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 T_CYSS|fX  ]qCAog 探测器位置的注释 :(EU\yCz K 关于探测器位置的注释 kQXtO ) •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 Hw8`/'M=%5 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 7-81,ADv( •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。 o
>bf7+D •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）。 k W Yjqv •可以避免这些干涉效应的不良影响。 n0#HPI"  9,y*kC Hk%m`|Z
文件信息 / C29^ P GkjTE2I3
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QSf{V(fs QQ：2987619807 u=
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