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摘要 o^X3YaS )
{c_bNYoE 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。 f< wYJ GI _d3Z~cH
 ^;a
.;wR G-9i 本用例展示了...... M K W ~rrR •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： .uauSx/#4 - 矩形光栅界面 -F `GZ - 过渡点列表界面 8=L"rekV_ - 锯齿光栅界面 Bh=t%#y|` - 正弦光栅界面 >YWK"~|i~ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 K<5yjG8& .W ~ XX 光栅工具箱初始化 }B7Txo, Z •初始化 ~8nR3ki - 开始 &2XH.$Q 光栅 T~/>U&k}J 通用光栅光路图 o c]
C+l •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， +W[f>3`VQ 可直接选择特定的光路图。 DmuQE~DV zCo$YP#5_
 t{ iRCj 2@Yu: |d4U 光栅结构设置 $}tF66d •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 o"X..m<
 Yl&[ _
l •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 5\h 6"/6Df •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 G) KI{D
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@, fvWNI •例如，选择第一个界面上的堆栈。 W|fE]RY P-2DBNB7 堆栈编辑器 E`JW4)AH •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 ck0%H#BYY •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 D`^wj FF QnS^ G{
 5[X%17&t
| 8mWR=9fs 矩形光栅界面 vv,<#4d ](R
/4 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 Nm&'&L%Ch •此类界面适用于简单二元结构的配置。 Q`8-|(ngw •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 sz270k% [ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 tL;.vRx •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 JjI1^FRd
Q3hf =&$
 };rp2 5i i @rUZYF 矩形光栅界面 rucw{)
_ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 &aIFtlC •所选界面在视图中以红色突出显示。 J#Y0R"fo
 # A4WFZ •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。 f9#srIx+ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 L3 oL>r'|  $S<B\\
% •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
{,Vvm*L/ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 "ADI . •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 '6NrL;
P^F3, 'N  =PA?6Bm
6BA$v-VVU
 g#74c'+ 3S_H& >K 矩形光栅界面参数 M} X ` •矩形光栅界面由以下参数定义 H%l-@::+$ - 狭缝宽度（绝对或相对） LYYz=oZOE! - 光栅周期 ~v\
W [ - 调制深度 QlB9m2XB •可以选择设置横向移位和旋转。 .
U6(>6-
mYo~RXKGF
 4"eFR' g
H0OO +MCe 高级选项和信息 #]1 jvB •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 %-fXa2 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 h C"'cUrcN •可以设置总级次数或衰逝波级次数 iTdamu`L （evanescent orders）。 'vt Jl •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 7=yM 40 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 ;|XX ^ >G!=lLy R  + @fEw xPm{'J+b~ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 O 95gdxc •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。 |H5GWZ
O{^ •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 bnL!PsG$K, •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。 aO}hE 2]
'")'h  `'iO+/;GY J?#vL\8 过渡点列表界面 M]Vi]s •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 O{c#&/ .K •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 <f:(nG j •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。 _( m455HZ  $'>iNMtK{p yph@H !@ 过渡点列表参数 r<( U N@T} •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 z"|jCdZGM •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。 0@{bpc rc $A 5O>  M9fQ,<c<6 6v scu2 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 v]@ XyF\j8 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 'tkQ z •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。 JP"#9f F> Ika=z,
 /#{~aCOi) Q~f]?a` 高级选项及信息 )O*h79t^Q •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。 ,if~%'9j _&gO>G,uy
 ZR=i*y
%}N01P|X> 正弦光栅界面 a(fiW%eFb •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 dzbbFvG •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 c^H#[<6p •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 7Cz=; - 脊的材料：基板的材料 xa_ IdkV - 凹槽材料：光栅前面的材料 XD6Kp[s Z3wdk6%:}  ?r)>SB3(e )!V J\ 正弦光栅界面参数 Z;+;_Cw - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 5IzCQqOPgX •光栅周期 ^j.3'}p •调制深度 p;o "i_! - 可以选择设置横向移位和旋转。 =C(BZ+-^ - 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。 Sa)L=5Nr 6&~Z3|<e  &a\w+ =7k n1G.( 高级选项和信息 &u aSp, L •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。 leSBR,C
p[|V7K'Z
 vP '!&} & q-P O 高级选项及信息 D=D.s)ns* •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 N1y,~Z 1=>b\"P#E  I%[Tosud< 锯齿光栅界面 07(LLhk@d •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 9.~ _swkv •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 &,Rye Q •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： u@Ni *)p` - 脊的材料：基板的材料 &Nr+- $ - 凹槽材料：光栅前面的材料 v?nGAn eUu<q/FUMj
 WT,dTn;W 71<4q {n 锯齿光栅界面参数 3h o'\Ysu/ •锯齿光栅界面也由以下参数定义： ZX+0{E8a - 光栅周期 Om7 '_} - 调制深度 9w0v? %%_ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 D}ZPgt#
•可以选择设置横向移位和旋转。 nC$ c.K' •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 g[ @Q iy
E 6Uj8]P`  C^] UK \:JY[s/ 高级选项和信息 |a\,([aU •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 R5},E  Kp;<z< 探测器位置的注释 m\=Cw&( 关于探测器位置的注释 7oL :C •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 >)>~S _u •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 `X& d:!}F •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。 #~ |esr/wf •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）。 w 17{2'] •可以避免这些干涉效应的不良影响。 ^h`rA"F\  & =Y%4 vq j a{x}n*5
文件信息 -
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