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摘要 n eu<zSS 5yt= ~ 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。 Eg1TF oIWl QaLaw-lx
 O9N!SQs80 'eBD/w5U 本用例展示了...... q 1xSylE •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： }ACg#;>/+ - 矩形光栅界面 -cU bIbW - 过渡点列表界面 T\.~!Q - 锯齿光栅界面 \3ydNgl - 正弦光栅界面 g4q{
] •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 ;g8v7 >p *\#<2 QAe 光栅工具箱初始化 [L-wAk:Fb •初始化 ^7>~y( - 开始 A?04,l]y 光栅 4P?`<K' 通用光栅光路图 f%n ;Z}= •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， eXsp0!v 可直接选择特定的光路图。 -}4CY\d 6' H ABUf^~-
 P%&|?e~D^ T]Q4=xsv 光栅结构设置 =#4>c8MM •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 aC' 6
 eK(k;$4\^Y •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 v B~ VJKD •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ZYY~A_C
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 %VB4/~ "
+fM8 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 7Oe$Ou }s?w-u+(c6 堆栈编辑器 VDv.N@ ) 7 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 *GYLj [ •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。 o3 Yb2Nw _~tF2`,Y_p
 5{ +>3J
-4Dz9 8du 矩形光栅界面 =3% GLj qYVeFS S •一种可能的界面是矩形光栅界面。 2s, cyCw& •此类界面适用于简单二元结构的配置。 z@ ZI$.w •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 vq9O|E3 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 s^6,"C •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 uj\&-9gEi
{4SaS v^/
 };} N1[D Iw?f 1 ] 矩形光栅界面 sRBfLN2C •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 WoN JF6=? •所选界面在视图中以红色突出显示。 6b2h\+AP
 1NZpd'$c •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。 ID F0nx] •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 90F.9rh  =n=! s{A:t •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 b Uy!hS;s •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 SR.xI:}4 •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。 H/ e jO_{ S{ F\_'%  K&{ _s
$L|+Z>x
 v5 p`=Z@% ldU ><xc2 矩形光栅界面参数 3HR)H-@6@7 •矩形光栅界面由以下参数定义 F sq)co - 狭缝宽度（绝对或相对） opn6 C ) - 光栅周期 (6H 7?n v - 调制深度 8?'=Aeo •可以选择设置横向移位和旋转。
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bM_fuy55Op
 o[ JZ>nm
N|"q6M !ZL 高级选项和信息 vd^Z^cpi p •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 X-bM`7'H •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 o ,_F;ZhE •可以设置总级次数或衰逝波级次数 <WmjjD （evanescent orders）。 bx6=LK •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 e{4e<hd •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 UWqX}T[^ WHjJ R  .2rpQa/h pnuwj U- •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 Rm,>6bQx •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。 p}I\H
^"8+ •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 Q>\DM'{:4 •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。 FW3E UC)P
6_rgRo&  e8_EB/)_Z F!?f|z,/ 过渡点列表界面 |z@AvS [ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 y fuH •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 v3n
T@r a' •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。 ]<%NX
$9\  j+ lcj&V# /{[tU-}qJ 过渡点列表参数 F$ |d#ny •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 )"tM[~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。 3T 0'zJ2f wLfH/J  V!@6Nv h<C R W- •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 DV({! [E P •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 hSps9*y •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-c>J
uv&, z^/9 YzA!6
 g CL}Ba U:
< 高级选项及信息 DbR!s1ux •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。 UH(w, R` RA+M.
 gHXvmR"
0 E3;f; 'X 正弦光栅界面 8{&.[S C7 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 vQo Zk, •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 p ]s)Xys •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： i}|jHlv - 脊的材料：基板的材料 pma=* - 凹槽材料：光栅前面的材料 PCH$) F4^ = 'e_9b\K  ]-+l .gVFW ka`}l R 正弦光栅界面参数 I&&;a. - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 04 Uyr;y •光栅周期 N
/;Vg ^Wx •调制深度 X VK RT7U - 可以选择设置横向移位和旋转。 Vhn Ir#L+ - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 5@W 63!N f& Sovuuh  0d 0ga^O &g8 Xjx&zj 高级选项和信息 :8v? 6Q •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 "{bc2# F
\^'-=8<* >
 8|!"CQJ|H %_ 39W a 高级选项及信息 :[C|3KKe" •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 mZnsr@KF g\49[U}[~F  &< FKcrZ, 锯齿光栅界面 G 4 0 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 wr>6G o% •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 Psf{~ (Ii •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 0 @
vzQ$ - 脊的材料：基板的材料 DoN]v - 凹槽材料：光栅前面的材料 3r?T|>| {uqP+ Cs
 *m'&<pg]X 95/; II 锯齿光栅界面参数 g`6I, 6G •锯齿光栅界面也由以下参数定义： O_DT7;g - 光栅周期 1 :{+{Yl7 - 调制深度 J'wJe, •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 ?. L]QU •可以选择设置横向移位和旋转。 aCfWbJ@qiG •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 YEB7X>p#
Hm~.u.)\.  NR^3
1&}It ')WS :\J 高级选项和信息 \5HVX/ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 ' 1dhdm8  PFbkkQKsT 探测器位置的注释 K@"B^f0mU 关于探测器位置的注释 qzu(4*Gk6 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 O4^' H}* •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 M2qor.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。 #A<
|qd •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）。 nbDjoZZ4 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 sv!6z Js  ,GtN6? 5VGZ5,+<<
文件信息 Ud#xgs' AFsYP/ g]
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~KxK+ 6[ : QQ：2987619807 F]RZP/D`
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