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摘要 :iEA UM J% AG` 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。 N"~ qoJO jYk5~<\k
 re q-Q | + Y;8~+ 本用例展示了...... QE* %HR' •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： x9 7H(* - 矩形光栅界面 $^IjFdD - 过渡点列表界面 !U[:5@s06 - 锯齿光栅界面 6Wb!J>93 - 正弦光栅界面 -U: 2H7 •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 <K,[sy&Qy Kk>DY HZ6y 光栅工具箱初始化 gtMw3D`FL •初始化 /D8EI - 开始 :i}@Br+R7L 光栅 G}q<{<+$ 通用光栅光路图 FXxN>\76. •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 2; h+;G 可直接选择特定的光路图。 I<KCt2:X hWm0$v 1p
 tStJ2-5*t /wlFD,+8 光栅结构设置 d96fjj~ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ^} tuP
 )Z&HuEg{ZR •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 +dJ&tuL:S •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 Eny!R@u7q
oo\ IS\
 d#4 Wj0x
!x6IV25 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 yE<,Z%J[ n y s/vI/e\ 堆栈编辑器 c{ 7<H •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 CxkMhd8qz •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。 l*qk1H" g 3+j^E6@
 PH[4y:^DN
z41D^ }b 矩形光栅界面 4':MI|/my_ 9V.+ U7\w •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ZDfS0]0F •此类界面适用于简单二元结构的配置。 K` 2i •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 K('
9l& A •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 K1<k+t/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。 zWJKYF q K
fs7~NY
 k,A M ]H ^^7gDgT 矩形光栅界面 0:jsV|5B8 •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 50COL66:7 •所选界面在视图中以红色突出显示。 /8:gVXZi
 ": nI_~q •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。 pTN%;`)
{ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 + 2OZJVJ  [@x •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 4_WH
6Z •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 } !Xf&c{7{ •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。 Z`|> tbOfZ 9OH.&g  GsI[N%
wQ@Zw bx
 [1e.i =Z^un&' 矩形光栅界面参数 y)0gJP
L^ •矩形光栅界面由以下参数定义 9GtLM py - 狭缝宽度（绝对或相对） ixg\[5.Q+ - 光栅周期 F|9a }(-7 - 调制深度 C-_(13S •可以选择设置横向移位和旋转。 .[#xQ=9`
PKl]Geg P
 uwmoM>I W^
)gL& 高级选项和信息 m9 ^ m •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 j )< ;g( •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 ',:3>{9 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ^tQPJ （evanescent orders）。 '9f6ZAnYpQ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 A{G5Plrh •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 lp?i_p/z ]6jHIk|  )Uc$t${en ?a*fy}A| •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 6s> sj 7 •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。 z]'| nX •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 #( $k 3OA •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。 >hH J:5y
U+(Z#b(Q  wgC??Be;ut xhw 8# 过渡点列表界面 f+Pg1Q0zI •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 =ZxW8 DK •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 +8L(pMI4 •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。
v(i1Z}*b  SH .9!lQv
JsZAP 过渡点列表参数 >lUBt 5gU •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 =x|##7 •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。 ?j &V:kF @m*&c* r 
e-L5=B M!;`(_2 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 vo:52tCk}m •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 K0d-MC •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。 e[d7UV[Knn n's2/9x
 jx^|2 Jnh;;< 高级选项及信息 ujI 3ts 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。 6i*ArGA
F'$9en2I:
z*??YUT\M
qat45O4A1 正弦光栅界面 9} K(Q= •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 # u}v7{4 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 gb!@OZ c •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： l%-67( - 脊的材料：基板的材料 .FfwY 'V - 凹槽材料：光栅前面的材料 =)"N E> &0;{lS[N:L  23B ^g >/ *?4 正弦光栅界面参数 l<0[ K ( - 正弦光栅界面也由以下参数定义： /xX,
•光栅周期 orcZ yYU •调制深度 4)x3 !Ol - 可以选择设置横向移位和旋转。 W TXD4} - 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。 1 $KLMW H{Y5YTg]  qd#(`%_/ Yo So0fQA 高级选项和信息 +O.&64 ( •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 ne !j%9Ar
Knw'h;,[
 dw{#|| 0`g}(}'L 高级选项及信息 7Ap~7)z[ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 Cn6n4, 0 q>(I*=7  @'F8 |I 6 锯齿光栅界面 `a/PI c" •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 WIH4Aw •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 :?&WKW •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： R&x7 Iq:=D - 脊的材料：基板的材料 x|,aV=$o - 凹槽材料：光栅前面的材料 1 O'* X 1"4nmw}
 _($-dJ { j-C42Pfr 锯齿光栅界面参数 I 1VEm?CQ •锯齿光栅界面也由以下参数定义： "M5ro$qZ} - 光栅周期 &[W3e3Asra - 调制深度 0]2B-o"kI •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 $@:>7Y" •可以选择设置横向移位和旋转。 H [_uVv;}6 •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 x>8 }|ou
:)+@qxTy  3>@qQ_8%~ _1>(GK5[ 高级选项和信息 ~D`oP/6 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 t \|K"  Z.Y;[Y
探测器位置的注释 -Y jv&5 关于探测器位置的注释 (-Ct!aW| •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 9^
*ZH1 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 EB3o8 •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。 a m k42 •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）。 {GH `V}Ob •可以避免这些干涉效应的不良影响。 +'&_V011 <  g`5`KU|
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