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摘要 HiVF<tN G|X1c}zAL 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。 # CVD:p l<^#@S H
 qTiX;e\W QJ pUk%Wj 本用例展示了...... D<Ads •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： b6oPnP_3P - 矩形光栅界面 N6yqA)z?; - 过渡点列表界面 J;'?(xO3\ - 锯齿光栅界面 `<+D<x)( 3 - 正弦光栅界面 _.wLQL~y •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 O/ l|\n ;>|:I(l; 光栅工具箱初始化 9k2HP]8=[{ •初始化 d) G7U$z~ - 开始 o_os; 光栅 vNi7=3 通用光栅光路图 UHweV:(|T •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 6}{2W< 可直接选择特定的光路图。 PX( Gx%s| =s1"<hH}O)
 MT;<\T ZYrd;9zB 光栅结构设置 /3rt]h" •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 y&9v0&o
 &bnF{~<\ •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 JT l
37j •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 q^Oq:l$s
Vx-H W;,
 In=3#u
,M
-twIF49 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 }"Y]GH4Y -Qqb/y 堆栈编辑器 ~"br fjd| •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 6$ @Pk<w •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。 tSE6m - <}N0 y*m
 BJ~Q\Si6
d *8 c ,x 矩形光栅界面 1wqC oDgkp u ldea) •一种可能的界面是矩形光栅界面。 d<(1^Rt o •此类界面适用于简单二元结构的配置。 eJ$?T7aUf •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 D@5&xd_@4 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 8r)eiER v •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 E^#|1Kpq
44RZk|U1J{
 U -X !W]># Pm 矩形光栅界面 3 +BPqhzf •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
QH9(l •所选界面在视图中以红色突出显示。 Z(*n ZT,
 ,N <;!6e •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 <w.V !"! •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 ZEUd?"gaR  t<}'/
) •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 9BNAj- Xa •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 RAXqRP,iw •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 -!(3fO: U7tT  o(C({]UO/
Z]uN9c
 xgsD<3 J0mY=vX 矩形光栅界面参数 fcD$km •矩形光栅界面由以下参数定义 X
f!Bsp#\g - 狭缝宽度（绝对或相对） < 74q]C - 光栅周期 dSk\J[D - 调制深度 REnRpp$ •可以选择设置横向移位和旋转。 ~e ,
c<DsCzX
 C<6u} czA
bN <c5 高级选项和信息 eV1O#FLbi •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 2frJSV ? •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 %jKR\f G •可以设置总级次数或衰逝波级次数 Q*( ]&qr"E （evanescent orders）。 h_* =_ 2|} •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 <MA!?7Z| •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 3=T<c?[ ) 8st 
Rj+}L ~" "g>uNtt~ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 :v1'(A1t •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。 8T$:^HW •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 D#W{:_f •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 V\ !FD5%
<)?H98S  ?n\~&n'C .Z'CqBr[: 过渡点列表界面 tvf"w`H •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 `: i|y •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 3vQ?vS |2 •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 Crm](Z?  SO]x^+[ b;9v.MZ4>g 过渡点列表参数 1g2%f9G •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 ;T-i+_ •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 .<rL2`C[c tojJQ6;J  _
nS';48 Vu^J' >X •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 j=PQoEtU'< •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 oel3H 5Nz •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 r_FW)F u^ *)L%pH>`
 b0riiF @l$cZi e 高级选项及信息 fnL!@W 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。 K&D
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>R` 正弦光栅界面 yr [iAi" •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 az F"tke •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 `(W
V pP? •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ?n? Ep [D - 脊的材料：基板的材料 J@(*(oQb - 凹槽材料：光栅前面的材料 5p
U(A6RtS fHlmy[V+M  3M+hjc. {LR?#. 正弦光栅界面参数 XHlPjw - 正弦光栅界面也由以下参数定义： H Tf7r- •光栅周期 sJt&`k Z •调制深度 9)aX LM4Y - 可以选择设置横向移位和旋转。 6.KR(V - 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。 ?
Yy[8_(tN p?0 a"5Q  W* `2lf 7KuTC%7 高级选项和信息 :* A6Ba •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。 YU M%3
!_l W#feR
 <`H:Am ` JgYaA*1X 高级选项及信息 hb_YdnG •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ]*[S# Jk G?'L 1g[lc  DE."XSni 锯齿光栅界面 S7E:&E& •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 S[X bb=n •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 WvUe44&^$ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： -UUP hGC - 脊的材料：基板的材料 Maf!,/U4 - 凹槽材料：光栅前面的材料 1UyI.U] Kn=P~,FaG3
 #*}4 = 'WxcA)z0cQ 锯齿光栅界面参数 =WFMqBh<` •锯齿光栅界面也由以下参数定义： w KXK c\r - 光栅周期 Mm ^o3vl - 调制深度 RUYw D tC •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 K}&|lCsb •可以选择设置横向移位和旋转。 ASR"<] •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 oBifESJ
]{.rx),  }`h)+Im= ?P0$n 7, 高级选项和信息 _Bb/~^ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 oPo<F5M]d%  &AZr (> 探测器位置的注释 aoI{<,( 关于探测器位置的注释 `fY~Lv{4d_ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 iW.8+? Xq& •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 0rsdDME[ •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。 -P(q<T2MV' •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）。 T%
Kj >- •可以避免这些干涉效应的不良影响。 v?-pAA)ht  &>*f J
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