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摘要 9j< 7KSj 5
~Y a Xh^ 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。 |M|>/U 8 sM@1Qyv&0
 ?zK\!r{ P]H4!}M 本用例展示了...... m 3Do+!M[ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： \;0UP+ - 矩形光栅界面 C,,S<=L: - 过渡点列表界面 d[sY]_ dj - 锯齿光栅界面 VujIKc#4 - 正弦光栅界面 .`^wRpa2M •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 D YTC2 gt! t Du 光栅工具箱初始化 @UW*o&pGqL •初始化 &'c&B 0 j - 开始 Q\aC:68 光栅 5
& s<&h 通用光栅光路图 [ N0"mE< •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， Ki\J)l 可直接选择特定的光路图。 `FmRoMW9+ af ye$$X
 oEsqLh9a| .Kssc lSD1 光栅结构设置 Bo ofJ m •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 A:V/i:IZfR
 5 c1{[ •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 +z+u=)I •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 +,J!xy+~,
d 8VFa'|
 Nh+XlgXG
EB8<!c ? •例如，选择第一个界面上的堆栈。 @O
HsM?nW 7%i6zP /a 堆栈编辑器 J:0`* 7 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 a
t%qowt •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。 8\m[Nuq5 =HHb ]JE
 1Wz5Iv#Ez
0|F QIhVuY 矩形光栅界面 .}3K9.hkr +{cCKRm •一种可能的界面是矩形光栅界面。 %=5 m!"F •此类界面适用于简单二元结构的配置。 DhT8Kh{ •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 hc]5 f3Z •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 Q=#Wk$1. •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。 ]9~6lx3/
aV G4D f
 LR
y&/d J pKCux 矩形光栅界面 7
'{wl, u •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 xi=Qxgx0I •所选界面在视图中以红色突出显示。 b#:!b
 XO}v8nWV •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。 p~dj-w •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 $rH}2  PRN%4G •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 WR}<^a x •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 /qweozW_+ •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。 >{=~''d,w :6W * ;<o  k9iB-=X?4s
t8t +wi!
 9~}.f1z 7z3YzQ=Kg 矩形光栅界面参数 Ui }%T] •矩形光栅界面由以下参数定义 Kj* $'(' - 狭缝宽度（绝对或相对） -{eI6#z|\A - 光栅周期 K"VRHIhfg - 调制深度 %Sw hNn •可以选择设置横向移位和旋转。 Mgg m~|9)
\(ju0qFqH
 n4/Jx*
I|)U>bV 高级选项和信息 ^q/_D%]C •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 2E0$R %\ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 YfVZ59l4y6 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 2~QN#u|UC3 （evanescent orders）。 ,5P
tB]8&3 •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 "M=1Eb$6= •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 ] gDX~]f[ "ac$S9@~  YF s!,fw' B-[qS;PY% •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 &#<>fT_ •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 ~A-D>.ZH •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 zl!Y(o!@ •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 kTm>`.kKJ=
 "[\),7& 03 OL yl.#J 过渡点列表界面 #~6au6LMC •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 SJ8|~,vL •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 X&cm)o%5Fe •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。 l&uBEYx  y!jq!faqt }Z8DVTpX} 过渡点列表参数 v42Z&PO
•过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 &9\8IR > •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。 P6u%-# zAO|{m<A2  NnqAr , wZKEUJpQ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 T#-U\C~o •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 5ii:93Hlj •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。 ?a'P;&@7 9Vtn62+
 4,?ZNyl lIgAc!q( 高级选项及信息 _BBs{47{E •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。 Hjc *W Tu `6 ?.ihV
 BHJS. o*j~
*/A ~lR| 正弦光栅界面 z;6,, •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 d @> 1m:p •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 Kp%:\s,lO •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： )P
#MUC - 脊的材料：基板的材料 Z'o'd_g>I+ - 凹槽材料：光栅前面的材料 FmC
[ u {V5eHn9/Q'  +<w\K* ><"0GPxrx 正弦光栅界面参数 +/DT#}JE - 正弦光栅界面也由以下参数定义： }<g- 0&GLm •光栅周期 !MQVtn^C# •调制深度 *e
*V%w~75 - 可以选择设置横向移位和旋转。 W,ik ;P\ - 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。 .0iHI3i^ zoHFTD4 g  6'qu[ ~ }Q 2*}qQ0J 高级选项和信息 DI7g- h8` •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。 %mMPALN]{
Kld#C51X f
 zM!2JC QT7PCHP 高级选项及信息 x$=""?dd •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ) @a_|q@V ZA.i\
;2  j=n<s</V 锯齿光栅界面 |7% #z~rT •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 *W$bhC'w •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 dI)
9@UL •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： jRNDi_u?Wb - 脊的材料：基板的材料 &@/25Y2 - 凹槽材料：光栅前面的材料 ,BE4z2 a E% d3}@
 GLr7sack 8N9X1Mb | 锯齿光栅界面参数 ^{l$>e] •锯齿光栅界面也由以下参数定义： *g!7PzJ' - 光栅周期 OGAC[s~V - 调制深度 E>Lgf &R#W •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 ,@0D_&JAl •可以选择设置横向移位和旋转。 XG}9) fT •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 !FH m.E_>
~9DD=5\  p-JGDjR0G $#/f+kble 高级选项和信息 aYws{Vii •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 ?yy,3 :  IHcR/\mz 探测器位置的注释 V3c7F4\ 关于探测器位置的注释 0UOjk.~b •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
dBEm7.nh •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 pgEDh^[MW •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 +wxDK A_ •因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估软件）。 G*%:"qleT$ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 (qdvvu #E  a<CACWsN.T Q%n$IQr4gM
文件信息 vXT>Dc2\! ^wxpinJ>
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