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摘要 #G`K<%{?f S+- $Ih`[ 光栅结构广泛用于光谱仪、近眼显示系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法（FMM）以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中，可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的，并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中，介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。 W+U0Y,N 6 pYr+n9)^
 PE/uB,Wl JXq!v:w6 本用例展示了...... J=: \b •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ~OvbMWu - 矩形光栅界面 [uHC
AP - 过渡点列表界面 t?PqfVSq - 锯齿光栅界面 :&'jh/vRN - 正弦光栅界面 UQ7]hX9 •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 a8ouk7 G }BL7P-km 光栅工具箱初始化 >b=."i •初始化 cS:O|R#%t - 开始 '@M"#`#0 光栅 =mPe
wx' 通用光栅光路图 e?B}^Dk0i •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， =2=rPZw9 可直接选择特定的光路图。 3"v>y]$U >qr/1mW
 w{k ^O7~ y06* *f) 光栅结构设置 qz 3
Z'
•首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 B]()
 IvY3iRq 6 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 { gs$pBu •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 qq<T~^
Ml{
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 oaPWe M+
4 KR` •例如，选择第一个界面上的堆栈。 $0 vT_ oD\t4]?E 堆栈编辑器 w $-q& •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 U$+,|\ 9 •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。 {I $i D ]d7A|)q
 }
S]!W\a
sP2Uj 矩形光栅界面 ){'<67dK e`LkCy[_ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 o 7tUv"Rs •此类界面适用于简单二元结构的配置。 zaLPPm&f •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 j3`YaWw •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 BN%cX 2j •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 MusUgBQy
A s}L=2
 Q3&D A1b` DbFe;3 矩形光栅界面 Y`eF9Im, •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 ~| O; Sdo= •所选界面在视图中以红色突出显示。 !uIY ,
 Xa#.GrH6 •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 bfZt <- •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 A[7H-1-  Z4As'al •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 (hZNWQ0 •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 0#8, (6 •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 a)=|{ QR>W m;{HlDez  rXMc0SPk
|nnFjGC`~
 myN2G?>; fKr_u<| 矩形光栅界面参数 fj y\Q •矩形光栅界面由以下参数定义 |? fAe {*
- 狭缝宽度（绝对或相对） MD<x{7O12> - 光栅周期 eWex/ m - 调制深度 l1]{r2g •可以选择设置横向移位和旋转。 R 13k2jLSQ
>Ovz;
 S,Q^M
)$
G/# <d-}_ 高级选项和信息 w+*rbJ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 $ ~%Y}Xt* •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 U>.5vK.+ •可以设置总级次数或衰逝波级次数 "9aFA(H6w （evanescent orders）。 #rGCv~0*l •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 YzM/?enK}T •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 tKLeq( *WJK&  %5KK#w " id :
^| •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 cQ Thpgh a •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。 dJnKa]X •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 CALD7qMK •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。 $^ ^M&[b-
|zP~/  =LK`m NA @}!?}QU 过渡点列表界面 uuD2O )v •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 N5=}0 s]e •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 `RE>gX •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 %@)q=*=y  iM:-750n/ PHI c7*_ 过渡点列表参数 aBY&]6^- •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 {c LWum[SY •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 i>CR {q #4LTUVH  F-ofR]|) > J>#yA0QD2 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 u #} 1
M •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 s91[DT4 •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 u^E0 u^ ,Fkq /h
 =+T0[|gc(r h,BPf5\S 高级选项及信息 |P| 2E~[r •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 t!J>853 Sw-2vnSdM
 dJ])`S
}{:} K< 正弦光栅界面 [kr-gV •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 %_p]6 doF
•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 k$J!, !q •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： tq'hiS(b - 脊的材料：基板的材料 []
"bn9
+ - 凹槽材料：光栅前面的材料 Wrp+B[ {r\ T>#~ .4A0  *,O3@,+>H <GQ=PrT|/ 正弦光栅界面参数 $qZ6i - 正弦光栅界面也由以下参数定义： ZK'W KC •光栅周期 KOXG= P0 •调制深度 f8r7 SFwUv - 可以选择设置横向移位和旋转。 `<<9A\Y-f - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 +=|%9% 4o@:+T:1  5pY|RV6: -OD&x%L*{3 高级选项和信息 |+sAqx1IF •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 ls9Y?
3jJV5J'"
 5i'?oXL B]gyj 高级选项及信息 ]qq2 VO<b •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 Tl-%;X<X f61vE  zYdieE\- 锯齿光栅界面 !e
| Bi{ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 ,g"JgX •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 V7gL*,3>= •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： a wQGu,<N - 脊的材料：基板的材料 })(robBkA - 凹槽材料：光栅前面的材料 7) RvBcM b~)2 `l
 Ks(l :oUB r #w 7qEtD 锯齿光栅界面参数 [GI2%uA0 •锯齿光栅界面也由以下参数定义： 0xCe6{86 - 光栅周期 TEj"G7]1$A - 调制深度 pTTM(Hrx •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 w6mYLK% •可以选择设置横向移位和旋转。 K~3Y8ca •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 > MRu oJ
? }`mQ <~  r6aIW8 }jWg&<5+z 高级选项和信息 6jm/y@|F! •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 ,->5 sJ{U  w&VDe( :~ 探测器位置的注释 >X"\+7bw 关于探测器位置的注释 .~rg#*]^ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 [ fvjvN` •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 CMv8n@ry •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。 H`q[!5~8 •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）。 TA:#K •可以避免这些干涉效应的不良影响。 "<)Jso|  p - DH TX -GB,g=Dk
文件信息 n8T'}d+mm ^4<&"ao o
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mWn0"1C QQ：2987619807 1B~Z1w
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