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摘要 3-Xum*)Y aXhgzI5] 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。 1^b-J0 &v 'e;W
 mJ)o-BV q.g<g u] 本用例展示了...... RU>T?2 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： `N]!-=o - 矩形光栅界面 <Gr{h>b - 过渡点列表界面 K
p ~x - 锯齿光栅界面 ~OAS T - 正弦光栅界面 }{ J<Wzw •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 0[ H'l",~ BD\xUjd?)Q 光栅工具箱初始化 {^1D|y •初始化 "U4Sn'&h@ - 开始 #Bj.# 5 光栅 0 x4p!5 通用光栅光路图 gp$oQh#37; •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， @M?;~M?B]J 可直接选择特定的光路图。 r**u=q %p N3!x7J7A
 h%8[];*DpN `lRZQ:27X 光栅结构设置 ?MH VkGD •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 FrIgu k1
 C C;T[b& •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 2E9Cp •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 Nv{r`J .
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 J 'G 6 Z7
RLu y;z •例如，选择第一个界面上的堆栈。 \25 Rq/&w A36 dj 堆栈编辑器 ps\A\aggML •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 U7bbJ>U_| •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。 $Y5R ^Y
p-POg%|&<
 }te\)
Yk.N
a^ hDxeG 矩形光栅界面 S zR7:U MDZ,a 0?4t •一种可能的界面是矩形光栅界面。 UA>UW!I •此类界面适用于简单二元结构的配置。 s5F,*< •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 sOhQu>gN •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 {*Ry T.J •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。 :G=N |3
u 0( H!
 oKLL~X>!U ]vo&NE 矩形光栅界面 52
? TLID •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 ~Gx"gK0 •所选界面在视图中以红色突出显示。 ..`J-k
 !B5 }`*1D •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。 4E/Q+^? •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 2I(b ad  h; ?=:( •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 * p0n{F9 •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 P1tc*2Z •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。 Wnm?a!j5 \ bNN]=  M S$^m2
}SpjB
 z UN&L7D P(D 0ru 矩形光栅界面参数 DC4O@" •矩形光栅界面由以下参数定义 cy T,tN - 狭缝宽度（绝对或相对） \wwY?lOe - 光栅周期 Jn!-W a, - 调制深度 7DQ{#Gf#G •可以选择设置横向移位和旋转。 2Hl0besm
}q7rR:g
 zg L0v5vk
VU AW/
高级选项和信息 GvQKFgO6h •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 N.R, [K •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 y;aZMT. YI •可以设置总级次数或衰逝波级次数 mhU ?N （evanescent orders）。 *-0tj~)> •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 "O@L
IR7 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 =p SuyM' .;nU"
a3'  pD;'uEFBQ $ <'i+kK •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 al y1=j •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。 0*G
=~: •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 H?A&P4nZ •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。 j_YpkKh en
\[u7y. b  %N``EnF2 ixc~DV+@[ 过渡点列表界面 \o}m]v
i •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 B.
' &[A •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 ffDh 0mDN •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。 )*6 ]m1  -CePtq` gT3i{iU 过渡点列表参数 zb<Y YJ] •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 6jS:_[ p •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。 ; J<K/YdI oZVq }}R  Q[sj/ W`auQO •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 , gY bi-E •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 abAX)R' •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。 NmbA~i 0_\@!#-sml
 {DfXn1Cg0U /O@TqH 高级选项及信息 h zv4+1Wd[ •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。 d#l z^Ls2 <<#j?%
 {|:ro!&
Y7 q=] 正弦光栅界面 X1LwIa> •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 cviPCjM •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 e$
pXnMx7 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Ep
} {m<8c - 脊的材料：基板的材料 J*I G]2'H - 凹槽材料：光栅前面的材料 n *yVfI #H8% BZy V  ]|6)'L&]*s hzR1O ( 正弦光栅界面参数 (j>a?dKDS - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 3 fdx&}v / •光栅周期 Qg^Ga0Lf6 •调制深度 E g+:Go9k!F r:xbs0
7 高级选项和信息 o$4xinK •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 u[Ij4h.
q`u ^ sc
 A3su!I2S Pjvzefp 高级选项及信息 %qI.Qw$ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 =PQMd cM|!jnKm  |O!G[|/3 锯齿光栅界面 m
N&G •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 vGIe"$hNh •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 BSyl!>G6n8 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ].(l^W - 脊的材料：基板的材料 gL/D | = - 凹槽材料：光栅前面的材料 IGKtugU% :" im2J
 PKxI0 9B 5w^6bw){ 锯齿光栅界面参数 p#QR^|7" •锯齿光栅界面也由以下参数定义： Dwx^hNh - 光栅周期 \H&8.<HJ - 调制深度 LA9'HC(5 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 3 <"!h1x5 •可以选择设置横向移位和旋转。 ;1[a*z<l&s •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 1 x'H #
vB <2f*U  s^vw] D R?Ou=p
. 高级选项和信息 zn3]vU! •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 pRez${f.(s  J? 4E Hl 探测器位置的注释
EjF2mkA* 关于探测器位置的注释 6o
cTQ}= •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 bd $``(b`v •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 0n u& JQ •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 JjC&
io •因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 )?$zY5 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 FP C ^-mD  -TT{4\%s >U9JbkeF
文件信息 :G8:b. tmgZNg
 Vm8rQFCp74 7W]0bJK+E
oa"_5kn, QQ：2987619807 hf1h*x^J
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