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摘要 l JP1XzN_ <WXzh5D2 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。 Ll 4bdz, :f5s4N
 I-]> d;4. Q(d9n 8 本用例展示了...... !J*, )kRN •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： kL7#W9 - 矩形光栅界面 { wF&+kH3 - 过渡点列表界面 6<,dRn - 锯齿光栅界面 aKUS5jDu - 正弦光栅界面 6 J~12TU, •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 CSbI8 5F X.K<4N0A9J 光栅工具箱初始化 ?.c ;oS| •初始化 WD;Y~ | - 开始 ._ wkj 光栅 c(co\A.]:6 通用光栅光路图 Sx:Ur>?hd5 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， kY,U8a3! 可直接选择特定的光路图。 }7G8|54t p2J|Hl|
 #zrTY9m7 Z34Wbu n4 光栅结构设置 M'`;{^ < •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ;n=. {[,
 IvpcSam' •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 %;D+k •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ! / y!QXj
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 {n g"=3+n
133I.XBU •例如，选择第一个界面上的堆栈。 FLoNE>q %xlqF< 堆栈编辑器 ~.P O[hC •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 n\I#CH0V •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。 r[.> P$U
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K x"<J@ 矩形光栅界面 #QvMV y a"/#+=[ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 :RSz4 •此类界面适用于简单二元结构的配置。 *F>v]8 •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。
I~,G •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 _ 4 6X%k •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 H7+X&#s%
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P@c.*}s 矩形光栅界面 c[}(O H •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 jUj<~:Q}3o •所选界面在视图中以红色突出显示。 D3Jr3
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 GN#<yv$av •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。 xE}VTHFo' •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 x\?;= @AW  ej&<GM| •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 VZ>On$ hp •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 5`~mmAUk;` •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。 1\RGM<q$f MyJ4><oG  rQ4*k'lA:
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 f:zFFpP.j@ {)- .xG 矩形光栅界面参数 g#NZ ,~ •矩形光栅界面由以下参数定义 53 QfTP - 狭缝宽度（绝对或相对） sGY_{CZ: - 光栅周期 %I!:ITa - 调制深度 ;E~4)^ •可以选择设置横向移位和旋转。 NRnRMY-
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{qKxz9.y 高级选项和信息 S gMrce<; •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 e]ig!G] •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 qo+N,x9o •可以设置总级次数或衰逝波级次数 k)S.]!u&G （evanescent orders）。 D+ V7hpH- •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 @vgG1w •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 Bhp OXqg @/ J [t  [#" =yzR<3 C8@TZ[w •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 r%wA&FQ8U •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。 AJt!!cr s •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 ^\ ?O4,L •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。 B bhfG64
,!G{ 5FF8:  puSLqouTM |1Dc!V'?" 过渡点列表界面 fBBa4"OK= •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 aRj>iQaddx •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 e"-X U@`k1 •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。 +y[@ T6_  IC/(R! Crj LCXO>MXN 过渡点列表参数 )g|
BMmB •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 ~:;3uL s,8 •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。 di9!lS $ .=9 s1 ~]  >Y W\~T !=Y;h[J.p •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 RnVtZ#SCh •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 y#ON|c
/ •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。 3HG;!D~m; B UUf;Vv
 ,Y_{L| :w fi PIAT} 高级选项及信息 W!$zXwY }( •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 k0?ZYeHC [}nK"4T"Ri
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,lY aA5&I 正弦光栅界面 qOCJT Og7 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 |YJCWF bs8 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ~+D*:7Y_ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： bTmL5}n - 脊的材料：基板的材料 @b&84Gn2
r - 凹槽材料：光栅前面的材料 ! }TMiCK ~ <0 Z>qr  oR+-+-? ?$ {B$2"q/~ 正弦光栅界面参数
R)Q 4 - 正弦光栅界面也由以下参数定义： P sj bR •光栅周期 Df07y<>7Q •调制深度 ClW'W#*(Y - 可以选择设置横向移位和旋转。 6@;ha=[+ - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 F
SMj ZU'!iU|8  4 C_c\;d 7D" %%|:
h 高级选项和信息 db=$zIB[: •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。 hp!d/X=J_
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 v vu<:16 `li nG1mF 高级选项及信息 wjU.W5IR •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 H(u+#PIIw *}b]rjsj  ?v]- ^X=& 锯齿光栅界面 ^z1IN-Tm/ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 3 &&+Y X •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 mxTk+j= •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 6o3 T;h - 脊的材料：基板的材料 I d8wS!W`7 - 凹槽材料：光栅前面的材料 #~Q=h`9 X's EE
 d{+(Lpj ^ oT+(W,G 锯齿光栅界面参数 8m=Z|"H@ •锯齿光栅界面也由以下参数定义： H>7dND 2; - 光栅周期 AMlV%U# - 调制深度 sLh0&R7 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 =iz,S:[ •可以选择设置横向移位和旋转。 9G+f/k,P •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 Evu=M-?
M8W# io  B+VuUt{S "X1vZwK8N 高级选项和信息 60B-ay0e$b •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 mMw;0/n  V 2zn U 探测器位置的注释 +H'\3^C- 关于探测器位置的注释 a<Uqyilm •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 QX0 Y>&$ ) •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 W? ,$!]0 •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。 z_SagU,\ •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）。 OD9 yxN>P •可以避免这些干涉效应的不良影响。 /0==pLa4  zhEo(kU!
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