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摘要 _ lE
d8Cb a&C }' e" 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。 z;1qYW[-A 9-hVlQ~|
 wq>0W 4( `3'4_@7s9 本用例展示了...... ;t5e] •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： Np2.X + - 矩形光栅界面 |. {[%OJP - 过渡点列表界面 u oMDf{d - 锯齿光栅界面 L@ x#:s= - 正弦光栅界面 ByivV2qd{ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 Q}|QgN !~QmY,R 光栅工具箱初始化 2>' /!/+R •初始化 ]#P>wW - 开始 |YWX.-aeo 光栅 {Ax{N 通用光栅光路图 cwBf((~ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， pa2cM%48 可直接选择特定的光路图。 ]}A3Pm- t* |P`: NAf2
 B`/p[ U5 b Fwc > 光栅结构设置 %Kc 2n9W •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ZuVes?&j
 Xw]L'+V= •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 H-'~c \ ) •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 .!yw@kg
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RJ~I?{yR0[ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 kdp- |9 +@jX| 堆栈编辑器 'J(B{B7| •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 U9%#(T$ •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。 \Ss6F]K]
~[3B<^e
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?) mM]2%% 矩形光栅界面 ,-.a! a d!#qBn$*[ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 \8iWcqJktN •此类界面适用于简单二元结构的配置。 rBrJTF:. •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 3%DDN\q\u •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 /qObXI •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 > ?<C+ZHh
n Wb0S
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e CI~ll=9` 矩形光栅界面 ]}HuK# •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 =x^b •所选界面在视图中以红色突出显示。 4.qW
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 T Z_](% •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 *\T
]Z&E" •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 7^* [ XH  t Zqy \_G •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 uwhb-.w •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 /G& %T •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 ^Uq"hT(41 GEQ3r'B|  L0dj 76'M
I'>r
 \S Q wIM b@m\ca 矩形光栅界面参数 1G I/ gc\ •矩形光栅界面由以下参数定义 j_Q kw ? - 狭缝宽度（绝对或相对）
U3 y-cgE - 光栅周期 y;1l].L - 调制深度 <yz&>
+9, •可以选择设置横向移位和旋转。 < rqFBq 8
V Mb r@9
 iQJ[?l`
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*e#QP 高级选项和信息 +ew9%={zB •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 ;8 J+Q0V •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 xI b^x=|h •可以设置总级次数或衰逝波级次数 TX7 ]$Wj （evanescent orders）。 V detY\ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 o:8*WCiqrN •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 YH ^h ?s Tye[ iJ  Q{"QpVY8 QM 'Db`B •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 MPI=^rc2 •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。 `am]&0g^+( •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 <C6*-j1oz •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。 U-0A}@N
hA!kkNqV  F|3iKK022 oP 4z> 过渡点列表界面
[9>h! khs •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 Gn7P` t*. •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 GfMC Hs •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。 =%+O.
 @Wb_Sz4` i6y$P6s 过渡点列表参数 bJ#]Xm (]D •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 #FQkwX'g •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 \WN ,. r}]%(D](v  N +M^e`H H@%Y"iIUP •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 a][QY1E@? •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 \8e27#PJR •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 BJ, 9C.| a/v!W@Zz}
 SV}C]< [;n/|/m, 高级选项及信息 DtrR< &m •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 zIE{U J jp)%c#_
 Hz6tk9;w
E)}& p\{E 正弦光栅界面 1#m'u5 L •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 iF#|Z$g-( •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 . \6q\7Ej •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 6+s 10? - 脊的材料：基板的材料 d$}z,~s N - 凹槽材料：光栅前面的材料 F\G -. 1 znxP.=GB  _>k&M7OU4 jqeR{yo&0b 正弦光栅界面参数 &?)?
w-$p - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 2uln)] •光栅周期 ZJ
Ke}F` l •调制深度 i3[%]_ eP. - 可以选择设置横向移位和旋转。 RL |d-A+; - 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。 ^ KRe( a6<U MJ  fC7rs 5 K\3N_ztu 高级选项和信息 [S<1|hk
s( •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。 8uq`^l%KkZ
iT2{3 t
 f}%p aE" 7kDqgod^A 高级选项及信息 V }?MP-.c •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ??u*qO:p Z,Z4Sp  }8e_ 锯齿光栅界面 R|u2ga ~ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 \Hs*46@TC •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 \a7caT{ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： TEN~3 Ef# - 脊的材料：基板的材料 D m+[cA"I - 凹槽材料：光栅前面的材料 !CGpE=V FO S5?%J
 +~[>Usf FMNT0 锯齿光栅界面参数 4A { 6)<e •锯齿光栅界面也由以下参数定义： y`Nprwb - 光栅周期 CAT{)*xc - 调制深度 W_bp~Wu
•此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 FD[o94` % •可以选择设置横向移位和旋转。 ,%X"Caz •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 Zb4+zps^-
]p-x ds#d  "PePiW(i+ E gD$A!6N8 高级选项和信息 o^8Z cN> •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 j' }4ZwEh
 pAtt=R,Ht 探测器位置的注释 6 ' [gd 关于探测器位置的注释 r"&uW !~0 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 ZTg[}+0e •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 9@^N*
E+ •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。 N# <X"&-_# •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）。 F" | ; •可以避免这些干涉效应的不良影响。 me+u"G9I;  0 H0U%x8
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