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摘要 VjU;[ S ~1>q+<Q 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。 Sd;/yC 8 cH> rS\|Y
 9wP_dJvb )hH9VGZq( 本用例展示了...... \Nc/W!r*9 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： .p%p _ - 矩形光栅界面 tt=?*n - 过渡点列表界面 Lm<"W_ - 锯齿光栅界面 '3Ir(]Wfd - 正弦光栅界面 r3o_mO?X •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 IVYWda0m z\Y+5< a 光栅工具箱初始化 Q) \7(n •初始化 yD
iL - 开始 Wjt1NfS& 光栅 4!Ez# \ 通用光栅光路图 vjG:
1|*e •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， zd CeOZ 6 可直接选择特定的光路图。 uX{n#i,~L u 49zc9
 Wvl>i HB .BGM1ph}~ 光栅结构设置 ./@! k[ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 -k{n"9a9?
 P&3' N~k- •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 ]%I cUd} •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 -UaUFJa8K&
nAn/V u
 jR@j+p^e
~ \tI9L?|A •例如，选择第一个界面上的堆栈。 *loPwV8 0bxB@(NO 堆栈编辑器 ]!J 6S.@#+ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 @ NGK 2J •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。 I]P'wav~O !oeu
 V,bfD3S3
| p J)w 矩形光栅界面 <,d .`0:y Hlq vXt\ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 'v^CA} •此类界面适用于简单二元结构的配置。 ]]{$X_0n •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 \P]w^ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 v_f8zk •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。 FL!W oTB
X l#P@60
 JqTkN Ki/s <A&mc,kj 矩形光栅界面 pN/)$6 = •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 4g]Er<-P •所选界面在视图中以红色突出显示。 @s J[<V
 9Vz1*4Ln •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 5k.NZ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 m "\jEfjO  {J q[N} •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 vl th\ [ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 DGr{x}Kq •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 3o%,8l, <`*}$Zh  S (] (C
KE: P RX
 U>6MT@\ egboLqn 矩形光栅界面参数 Eq ^k @ •矩形光栅界面由以下参数定义 $8o(_8Q) - 狭缝宽度（绝对或相对） <b >@'\w9 - 光栅周期 A_1cM#4 - 调制深度 Rk.YnA_J6 •可以选择设置横向移位和旋转。 5R}Qp<D[^
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 $.kP7!`:,
q }e"E
cr 高级选项和信息 aO('X3? •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 BL<.u •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 /kE3V`es •可以设置总级次数或衰逝波级次数 M>dP
1 （evanescent orders）。 r( iT&uz •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 !Uz{dFJf; •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 "P HkbU W-q2|NK 
RvKP& Y~Y-L<`I •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 ?>5[~rMn •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 ;NH 5
L, •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 Tw yx(~'&R •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 l CHaRR7
SA&0f&07i  /e :V44 A<l 8CWv[ 过渡点列表界面 } r$&"wYM •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ~4h<nc •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 bqp6cg\p •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。 0UZ>y/
C)=  Kk1 591' !s pp*Q)#\ 过渡点列表参数 %0C<_drW •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 $2qZds[ •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 P:h;" m7wD#?lm  t Ft56/4 1S9(Zn[2, •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 t-Rfy`I3 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 ^;jJVYx-PP •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 B *7Y5_N 73B,I 0U
 eznt "Rr2 3~Od2nk(x 高级选项及信息 L;zwqdI •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 *,<A[XP X.hU23w
 I Wcgh`8
l+!!S"=8)~ 正弦光栅界面 .z Q:u{FT •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 IvGQ7
VLr •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 wBZ=IMDu\ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： | N_tVE - 脊的材料：基板的材料 ST$~l7p - 凹槽材料：光栅前面的材料 MyB&mC7Es FY_.Vp  c} )U:?6 hw! l{yv 正弦光栅界面参数 -F=?M+9[ - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 2 Ya)I k{ •光栅周期 .GcIwP'aU- •调制深度 q1ybJii - 可以选择设置横向移位和旋转。 ,5oe8\uz - 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。 Yt& Isi
+ ]j> W9n?  M B.\G.bV s}Phw2`1U 高级选项和信息 ]D?// •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。
[U9 b_`
x|4m*>Ke
 yUV0{A-q{0 0VsQ$4'V^ 高级选项及信息 o V"d%ks •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 p3>(ZWPNV YXCltM E  2gM=vaiH= 锯齿光栅界面 kQ~2mU •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 ?;84 M@ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 4 =/5 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： <xM$^r) - 脊的材料：基板的材料 tLCu7%P> - 凹槽材料：光栅前面的材料 9V&} % ,=sbK ?&
 Ku;|Dz/=o PWeCk2 xH 锯齿光栅界面参数 ZK:dhwe r •锯齿光栅界面也由以下参数定义： iMG)zPj - 光栅周期 od~^''/b - 调制深度 y cYT1Sg 8 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 s18o,Zs' •可以选择设置横向移位和旋转。 X3[gi ` •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 l
e+6;'Q
A/5??3H  O-m=<Fk>
D 48% -lkol) 高级选项和信息 k(hYNmmo
j •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 #yNSQd  @ig'CF%( 探测器位置的注释 590.mCm 关于探测器位置的注释 kk|7{83O •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 aq~>$CHa •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 w2*.3I,~)B •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。 Oi# 4|*b{W •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）。 yx5F]Z<M2 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 ++ O
L&n  =^liong0
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