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摘要 $ tf;\R H
<CsB 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。 9 x WC<i v-6" *EP
 TJ(P TB; Hj
]$ 本用例展示了...... l,uYp"F,ps •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： L(!4e - 矩形光栅界面 _3$@s{k-TI - 过渡点列表界面 8+vZ9!7 - 锯齿光栅界面 )#-27Y - 正弦光栅界面 "sLdkd}dj •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 y7SOz'd h} xUZ: 光栅工具箱初始化 uY0V!W •初始化 fs4pAB #F - 开始 %VYQz) yW 光栅 *D`qcv 通用光栅光路图 E/cA6*E[.< •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， ~^/zCPy[w 可直接选择特定的光路图。 Cpaeo0Oq H3{x; {.b
 }_XW?^/8 A2' 光栅结构设置 \C.%S +u •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 tb,.f3;
 g!n1]- 1 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 >JT{~SRB|Y •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 a ?' 3
2 {s ND
 2rHw5Wn]~
Cw?AP 6f% •例如，选择第一个界面上的堆栈。 iHjo3_g)n RAKQ+Y"nl 堆栈编辑器 A/ N*Nc •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 dsDoPo0! •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 []Cvma 1\
7'FDI`e[
 "@B! 5s0
z.1 6%@R 矩形光栅界面
N>`+{ >`*i M •一种可能的界面是矩形光栅界面。 G B!3`
A%& •此类界面适用于简单二元结构的配置。 @RotJl/> •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 c?)
pn9 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 =f@O~nGm •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 )uf Hk
~ C5iyXR
 (Br$(XJoK} nzy =0Ox[ 矩形光栅界面 &n<jpMB •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 ]SrKe-*:U •所选界面在视图中以红色突出显示。 IcL3.(!]l
 Td[w<m+p<P •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。 9CJUOB>] •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 vVyO} Q`  B0=:A •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 OdQ >h$ gZ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 7^sU/ 3z •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。 ,- ]2s_ "W6 nW  !N$4.slr<p
xy mK|
 B2d$!A ny w GZ(bKyO 矩形光栅界面参数 lk.Q6saI1 •矩形光栅界面由以下参数定义 &4*&L.hPM^ - 狭缝宽度（绝对或相对） $pk3d+0B - 光栅周期 5YS`v#+ - 调制深度 n_ Um)GI> •可以选择设置横向移位和旋转。 ^\N2
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@mP@~
 ,_NO[+5U
;x^&@G8W` 高级选项和信息 "]c:V4S#`A •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 CyG @ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 4L!{U@ ' •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ""pJ O 6bI （evanescent orders）。 DP^{T/G •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 KXw
\N! •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 tB(Q -c tHoFnPd\|  nr&G4t+%Hv czMLvPXRx •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 GsDSJz •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 zN5i}U=|r •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 !LIWoa[ F. •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 YY 7:WQS
)W 57n )]  ULU
]k# I$f:K]|.m! 过渡点列表界面 G QF7]j/ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 :Hd?0eZ| •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 FC]? T •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。 1pzU=!R?-O  $Fr2oSTT) $ya#-pi`; 过渡点列表参数
^[zF_df •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 Eq.c; 3 •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 4D58cR} @.0jC=!l  #{h4lte ]-* }-j` •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 ?Fi-,4 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 yvH: U5% •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 {ReAl_C m ORtl ~V'
 TP^.]I O- (^Nf;E 高级选项及信息 #v&&Gu F •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 WO)K*c1F "sg$[)I3n
 j,1 ,;
R o-Mex2 正弦光栅界面 PI{sO | •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 o.Cj+`0} 5 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 i6X/`XW' •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： /AMtT%91 - 脊的材料：基板的材料 l>=c] - 凹槽材料：光栅前面的材料 /u #9M { p ^L6uM  t#P)KcWOt Qy6A vw/$ 正弦光栅界面参数 ;Rnb^t6Z - 正弦光栅界面也由以下参数定义： e9%6+ 9Y •光栅周期 |Cen5s
W& •调制深度 sW X - 可以选择设置横向移位和旋转。 C62<pLJf - 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。 "V9!srIC ]AHUo;(f%  }VFSF/\^ 2}}~\C}o+ 高级选项和信息 LG, RF: •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。 g` h>:5]
55!9U :{
 JGO>X|T
0 \h2& 高级选项及信息 hVG akp9WE •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 <4O=[Q 5S =vK (-h  -Z;:_"&9 锯齿光栅界面 W:) M}}& H •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Ko%rB+d •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 [j![R •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： aoJ&< vl3 - 脊的材料：基板的材料 qy-BZ%3 - 凹槽材料：光栅前面的材料 +QHhAA $ ]7VK&YfN
 x`lBG%Y[-v Mq7|37(N[ 锯齿光栅界面参数 9Q. j
< •锯齿光栅界面也由以下参数定义： P{qn@: - 光栅周期 &c\8` # 6 - 调制深度 D^TKv;%d •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 &1?Q]ZRp •可以选择设置横向移位和旋转。 v$m A7|(t! •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 pD>3c9J'^F
zh4o<f:-  3; M!]9ms 8WyG49eic 高级选项和信息 4 B> l|% •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 1/fvk  S3=J1R, 探测器位置的注释 ,>g
6OU2~6 关于探测器位置的注释 *Z0}0<
D@Z •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 5$#<z1M.& •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 UG!&n@R •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。 >N3{* W •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）。 u3<])}I' •可以避免这些干涉效应的不良影响。 {Ise ( > V  u( o @_6 stDn{x .
文件信息 )l"0:1I g -5qO}^i$a
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y~d W=zO QQ：2987619807 Vnl~AQfk|
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