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摘要 1O2h9I$bk <
mK 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。 '}+X,Usm [k~+(. 2I
. x!7 z3 Y)- 本用例展示了...... B~;LBgpp •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： BgWz<k}5M - 矩形光栅界面 C6'*/wq - 过渡点列表界面 2 Z` $ - 锯齿光栅界面 6G<Hi" I - 正弦光栅界面 HS`bto0* •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 \8*,&ak% tM$0 >E 光栅工具箱初始化 :uwRuPI •初始化 SZ2q}[o`R - 开始 380-> 光栅 ;WS7. 通用光栅光路图 \ ~LU 'j •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 5'k Te= 可直接选择特定的光路图。 @b!R2 Yq :Q
r7:$S^
 o;VkoYV {|5$1v 光栅结构设置 Wt+y-ES •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ;V"yMWjc
 *mQDS.'AB@ •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 ) qyx|D •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 A:.IBctsd
{rb-DB-/5M
 G{f`K^
:%uyy5AZ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 V"7<[u]K| ,dZ H$ 堆栈编辑器 }r~v,KDb •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 /G)KkB 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。
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 !k:z Ljtp
@7Rt 4}g 矩形光栅界面 3%[)!zKv 5xMA~I 0c •一种可能的界面是矩形光栅界面。 T+K` ^xv_L •此类界面适用于简单二元结构的配置。 UU.mdSL •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 j$|j8? •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 -Ap2NpZ"t •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。 Ho )t=qn
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 E?Qz/*'zv d^Zo35X 矩形光栅界面 Iuu<2#gb8" •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 ~jp!" f •所选界面在视图中以红色突出显示。 % UUp=I
 3 ^02fy •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。 5U-p'c9IC •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 *or2  yfM>8"h@ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
ko=aa5c •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 LsJs Q
h •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。 nc3ltT,R VQy 9Y  K2x6R
60hNCVq%
 R<n8M"B 'w` SBYQ5 矩形光栅界面参数 VM-qVd- •矩形光栅界面由以下参数定义 m4P hn~>Gg - 狭缝宽度（绝对或相对） 6\,DnO - 光栅周期 ,zAK3d&hj - 调制深度 }zkL[qu; •可以选择设置横向移位和旋转。 >W`S(a Mn
:"M9*XeHO
 935-{ h@k
$i ,6B9 高级选项和信息 jzl?e[qPA •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 pau*kMu^} •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 a&$Zpf!! •可以设置总级次数或衰逝波级次数 Smq r
q （evanescent orders）。 6Gs{nFw •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 Y%78>- 2 L •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 p!HPp Ef+# Rr o?q  $Cz1C c=b+g+*xd •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 t[ ]['Iosd •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 2wB.S_4"-< •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 opm?':Qst •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 z W%>"y
?!bd!:( N  FovE$Dj] 4= u+ozCG 过渡点列表界面 ;Ay >+M2O •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 hMNJ' i} •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 zWy
,Om8P •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。 mSU@UD|'  FWuw/b$ kcLj Kp 过渡点列表参数 fA"<MslKLK •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 7n\ ThfH{ •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。 dv"as4~% gO+\O  }czsa_ @)o0GHNP •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 uzHT.iBn •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
z'7#"D •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。 n4^~gT%b5] Ee { `Y0
 D,c!#(v cK 9 0X?1 高级选项及信息 qOW#Q:T •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。 5,S, \O9>X k) "ao2iXL
 cb +l"FI7
Z+NF(d 正弦光栅界面 t2"@Ps&1| •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 EbCIIMbe" •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 8QT<M]N% •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： E [S?
b=^ - 脊的材料：基板的材料 ):3MYSqX - 凹槽材料：光栅前面的材料 B 9YsA?hg 92ZWU2"  w'A tf :d.1 ;st 正弦光栅界面参数 XcOA)'Py - 正弦光栅界面也由以下参数定义： BU!#z(vU •光栅周期 4avc=Y5 •调制深度 a>U6Ag< - 可以选择设置横向移位和旋转。 88
{1mA,v - 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 Q`RTn% auRY|j  ZT6V/MD7T. J7:9_/ e0T 高级选项和信息 H#3 5@HF*o •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。 N &"QKd l
YJd8 l>mz
 k=?^){[We P'sfi>A 高级选项及信息 T '.[F •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 A#(`9 L x.jrF|&  FqwIJ|ct 锯齿光栅界面 - ^Xy% •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 .$Y?
W< •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 s O=4IBE •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ZZ("-#? - 脊的材料：基板的材料 i
E9\_MA - 凹槽材料：光栅前面的材料 jJia.#.Ze ?KB@Zm+#~
 =p q:m b,Ke>.m 锯齿光栅界面参数 ox[ .)v •锯齿光栅界面也由以下参数定义： oSY7IIf%L - 光栅周期 y@3Q; ~l, - 调制深度 Q4? EZ _O •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 d`Oe_< •可以选择设置横向移位和旋转。 !MoO KW •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 qBYg[K>
mw4JQ\  *g_w I%l hsz^rZ 高级选项和信息 :H?f*aw •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 'w .}2(  j0x5@1`6G 探测器位置的注释 & fu z 2xv 关于探测器位置的注释 cKjRF6w •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 PO o%^'( •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 u] M\3V. •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。 K(VW%hV1 •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）。 1`JB)9P •可以避免这些干涉效应的不良影响。 IP ,.+:i  1k[GuG%/K *~2cG;B"e
文件信息 jXp. qK\" Y5Z!og
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}G'XkoI& QQ：2987619807 m5*[t7@%
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