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摘要 QRt(?96
O#u)~C?)8 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。 fI"`[cA"] qn4Dm ^
<_42h|- Az0Yt31 = 本用例展示了...... r2U2pAy# •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： -AcQ_dS - 矩形光栅界面 )[qY |yu - 过渡点列表界面 t'[vN~I' - 锯齿光栅界面 guFR5 >-L - 正弦光栅界面 =E
|[8 U) •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 N#ex2c z!RA=]3h 光栅工具箱初始化 Txp~&a03 •初始化 '| Ag,x[ - 开始 Q[~O`Lz 光栅 B AzqdG 通用光栅光路图 k^ZUOWmU| •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
uiiA)j*! 可直接选择特定的光路图。 yChC&kX
Z+ k Mwt&6wS
 urtcSq&H' '# (lq 5
c 光栅结构设置 T xxW/f9D •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ^z )lEO
 ;#f%vs>Y7i •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 !$ _mWz •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 n,V`Y'v)
O`@$YXuD
 XP{ nf9&
z{ymVd0# •例如，选择第一个界面上的堆栈。 4tq>Lx^5U b_wb!_ 堆栈编辑器 tQ |b?3 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 I M
+Dm •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 HkrNh>^= poXkH@[O
 {]Lc]4J
=Oo*7|Z 矩形光栅界面 A= ,q&
;$|+H"g| •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ytAhhwN~ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 kdW i!Hp •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 w#JF7; •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 2\s-4H|
q •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。 "K FCA9u-
oh:t ex<
 9V"^ F.> L8ZCGW\Rr 矩形光栅界面 NtA}I)'SWU •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 i\`[0dfY •所选界面在视图中以红色突出显示。 J@R+t6$3O
 @l@lE0 •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 "ENgu/A! •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 >i=O =w  nbOMtK •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 > iG` •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 *Qyw
_Q •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 3Um\?fj>}( wuh$=fya  2&=;$2?}
" 3\) @
 " @Te!.~A. sA`
bPh k 矩形光栅界面参数 Yq2 mVo •矩形光栅界面由以下参数定义 <89 js87 - 狭缝宽度（绝对或相对） ;JAe=wt^'I - 光栅周期 2 3>lE}^G - 调制深度 kmP0gT{Sj •可以选择设置横向移位和旋转。 i#Wl?(-i
v#nFPB=z
 no; Yu
&[kwM3 95 高级选项和信息 ;vd%=vR •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 T!/$ @]%\7 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 7R)"HfUh •可以设置总级次数或衰逝波级次数 xeu] X|, （evanescent orders）。 "b} ^ xy •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 l~uR ZLx •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 q WP1i7]=/ w|RG  WM>9sJf r3iNfY b •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 .11iu lQ •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。 > ~ne(n4qy •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 1{u;-pg •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。 r_R|.fl<[
e"2 wXd_}  g\X"E>X L5e aQu 过渡点列表界面 OP<@Xz •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 RtF_p
{s •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 ~ae68&L6 •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。 Gz6FwU8L  Oys.8%+ P YF."D%? 过渡点列表参数 )"f>cYF •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 wd1*wt •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。 w V U(Du -/FCd(  44 S<(Re tuUk48!2I •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 6, oi(RAf •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 kQ4%J, 7e4 •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。 6 !+"7r 6 hgsE"H<V
 }*? e w 5*4P_q(AxD 高级选项及信息 hBN!!a|l •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。 ) Oa"B;\j r^Gl~ sX
 drN^-e
d~28! E+ 正弦光栅界面 NO 6. qWl •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 ~;U!? •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 {Y\hr+A •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： OPKm^} - 脊的材料：基板的材料 >Z>*Iz,LP - 凹槽材料：光栅前面的材料 sRY: 7> eg M*0&3Y
Z  $\0j:<o ?#]c{T lpz 正弦光栅界面参数 \r<&7x#j - 正弦光栅界面也由以下参数定义： DY,Sfh;tp •光栅周期 "7gS*v,r •调制深度 '3 | OgV - 可以选择设置横向移位和旋转。 |=GRPvvi - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 #JTi]U6` xazh8X0P  a}e7Q<cGj \'1%"JWK
高级选项和信息 "hQV\|!\ •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 {|> ~#a49h
tT'd]
 %yptML9 W%U m:C\I 高级选项及信息
)5]z[sE •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 HlV3rYh 36lIV,YnU  :B"'49Q` 锯齿光栅界面 `DJIY_{-2 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 R_Eu*Qu j •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 MRmz/ZmRM •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ?F`lI""E - 脊的材料：基板的材料 M: `FZ}&L - 凹槽材料：光栅前面的材料 0&EX -DbV zJ &qR
 LzgD#Kz A7:
o q7b 锯齿光栅界面参数 ?k"KZxpT •锯齿光栅界面也由以下参数定义： yv'mV=BMJ! - 光栅周期 f+/^1~^ - 调制深度 /:%^Vh3XF •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 {d )Et;_ •可以选择设置横向移位和旋转。 mM}|x~\R •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 9 Z#37)
!3T x\a`?/  0.+iVOz+Y faJ5f. 高级选项和信息 2RM1-j
($ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 R o%S_!  crvWAsm 探测器位置的注释 ~2"|4 关于探测器位置的注释 3b PVK sY •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 ]enqkiS •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 5B98}N •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。 -j<UhW •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）。 O;,k ~ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 \,(t P:o  ^,`Lt * b?bIxCA8
文件信息 FtF !Dtv m"v` E7G
 Y e )(9 r#{lpF,3Ib
/CZOO)n QQ：2987619807 dxASU|Yo9
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