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摘要 u5f9Jw} :^B1~p(?sK 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。 9m~p0 ILh `&c kZiq
 {[?(9u7R n]o<S+z 本用例展示了...... L>4 "( •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 68WO~* - 矩形光栅界面 8NAON5.! - 过渡点列表界面 .jjG(L - 锯齿光栅界面 6zuTQ^ pz - 正弦光栅界面 H*'IK' O •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 %2V? ,zY@ [j/9neay e 光栅工具箱初始化 hy"\RW •初始化 UJ')I`zuI - 开始 K/yxE|w< 光栅 :(* V?WI 通用光栅光路图 )cMh0SGcM1 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， _TQj~W< 可直接选择特定的光路图。 XYOC_.f1 68C%B9.b'
 Ig0VW) @ z/2//m M 光栅结构设置 -if FbT+x •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ra
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 mLLDE;7|} •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 8 \A#CQ5b •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 `Cynj+PCe
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 !Pfr , a
L2i_X@/ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 4yr'W8X_ F8,RXlGfA[ 堆栈编辑器 j[J-f@F \Y •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 #r~# I}U •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。 (m( JK ^ ">, |V-H
 Zaf:fsj>
~[nSXnPO 矩形光栅界面 yEoF 4bt Lx SpctiNx •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ,Np0wg0 •此类界面适用于简单二元结构的配置。 l' E*=Rn •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 W/bQd)Jvk •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 :zke % Yx •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。 4-y :/ 8
a a/(N7
 A> ;bHf@ u$Jz~:=, 矩形光栅界面 }I6veagK •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 t:
;Pj9 •所选界面在视图中以红色突出显示。 Em
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 BLf>_b Uk •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 V]e 8a"/[{ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 Vl=l?A8  m6\E$ ;` •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ND#Yen ye •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 jTtu0Q| •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。 ;LP fXpR b)5u f'?-  0#s"e}@v
aU "8{
 IT7wT+ U!?_W=? 矩形光栅界面参数 iDz++VNV •矩形光栅界面由以下参数定义 %XoiVlT@: - 狭缝宽度（绝对或相对） {
Vf XsI - 光栅周期 H. |#c^I - 调制深度 }1c|gQ •可以选择设置横向移位和旋转。 0oZ=
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+-U- D?-
 8f)?{AX0
aFb==73aLw 高级选项和信息 ~"&|W'he[ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 2Aazy'/ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 #@9/g •可以设置总级次数或衰逝波级次数 M 4oy （evanescent orders）。 Vvn2 Ep •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 vrhT<+q •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 y^,1a[U. oWim}Er=  rq/yD,I, :bu/^mW[ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 7{)G _?Q& •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。 2G67NC?+ •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 %S@ZXf~: •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。 ,]ma+ (|
'EEJU/"u  5T_n %vz Ic"ybj` 过渡点列表界面 Ustv{:7v •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 Yq0 | J •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 [' X]R: 3h •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。 x=hiQ>BIO0  |mdVdD~go 'RQ+g}|Ba! 过渡点列表参数 VgG0VM
•过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 q PX ~@^`9 •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。 L
O_k@3 \ =?a/  c z#rb*b TluW-S •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 UqFO|r"M •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 h:b)Wr •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。 KQaxvU)L xjuN -
 xaq-.IQAM$ }{K)
4M 高级选项及信息 c@!_ /0 •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。 Z58 X 5" {3>$[bT
 Xy|So|/bKd
IXMop7~ 正弦光栅界面 VuhGx :Xl •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 ?K$(817 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 =V, mtT •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： U2 tV4_ e - 脊的材料：基板的材料 o lR?n(v - 凹槽材料：光栅前面的材料 iTBx\ u%{ T6y \|  !=*g@mg F o8V5w!+# 正弦光栅界面参数 xBT hq?N ? - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 0r QMLx •光栅周期 :KSV4>X[%a •调制深度 <$ A - 可以选择设置横向移位和旋转。 !1jBC. G1 - 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。 v+W&9> *.ll<p+(-  lLX4Gq1 .KB^3pOpx 高级选项和信息 /kZebNf6H •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。 XO>KZV7)
e/KDw
 2RVN\?s: 0#7>o^2 高级选项及信息 OZb-:!m* •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 . wEd"A&j uanhr)Ys  !hA-_ 锯齿光栅界面 a=|K%ii+Y •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 1jmjg~W •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 -V*R\,> •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： x 77*c._3v - 脊的材料：基板的材料 :(E@Gf - 凹槽材料：光栅前面的材料 ]g#: KAqz JinUV6cr
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X |0&IXOW"XF 锯齿光栅界面参数 E+j/ Cu •锯齿光栅界面也由以下参数定义： ^rB8? kt - 光栅周期 6iry6wcH m - 调制深度 F#3Q_G^/ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 =P yj%4Rs •可以选择设置横向移位和旋转。 3<e=g)F •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 z{%< <pZ
%e8@*~h@  vO H4# o@_q]/Mh 高级选项和信息 rP'me2
B •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 `Y0%c Xi3  U"~>jZK k 探测器位置的注释 'NbHa! 关于探测器位置的注释 /m!BY}4W •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 .97])E[U •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 =bAx,,D# •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。 vRTkgH#4l •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）。 3xy<tqfr •可以避免这些干涉效应的不良影响。 WSP I|#Xr%  3 #n_?- x f'V{9*
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