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摘要 b*-g@S 5`$.GV 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。 p4 \r` $"+ahS<?tC
 EF7Y 4lp &x}a 本用例展示了...... k W v)+ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： H.8f-c-4we - 矩形光栅界面 ?m)3n0Uh - 过渡点列表界面 piZ0KA" - 锯齿光栅界面 ebb C`eFD - 正弦光栅界面 3NEbCI LF •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 B2QC#R $'SWH+G 光栅工具箱初始化 wnf'-dw] •初始化 J/M_cO*U - 开始 {8NnRnzU 光栅 )G7")I J/X 通用光栅光路图 D ^ mfWJS •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， ] ~;x$Z) 可直接选择特定的光路图。 %U q uF I8|7~jRB
 ])dq4\Bw J|DID+M 光栅结构设置 gm**9]k ^{ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 N :#"4e
 xLfx/&2 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 e8H GS T` •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 V~V_+
P4{8pO]B
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T">Og) •例如，选择第一个界面上的堆栈。 3JB?G>\! [25[c><:w" 堆栈编辑器 Mlr\#BO"9 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 {q9[0-LyJ •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。 7J ~usF>A Ap&Bwo 8b
 !/+'O}@-E
PZVh)6f"c 矩形光栅界面 z(sfX}% 8IErLu } •一种可能的界面是矩形光栅界面。 BDW%cs •此类界面适用于简单二元结构的配置。 wS*An4%G •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 |s f &t •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 -)biSU, •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。 -L;sv0
y be: u
 _*d8:|qw oyQp"'|N 矩形光栅界面 !f
7CN< •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 9M3XHj •所选界面在视图中以红色突出显示。 +!dWQ=W
 =Q#}
,T •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。 ^_6.*Mvx •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 m uMb pF  FerQA9K)x •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 Z`L-UQJ . •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 cG)i: •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。 ,e6n3]W8 q*`1<9{H  ~b.C[s
*D&(6$[ ^
 11%<bmJ]Q3 aRPpDSR?l 矩形光栅界面参数 ,BGaJ|k •矩形光栅界面由以下参数定义 eko$c,&jY - 狭缝宽度（绝对或相对） qmNg Ez% - 光栅周期 ]njObU)[zr - 调制深度 <m;idfn •可以选择设置横向移位和旋转。 q J)[2:.G
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 4/6?wX
:bJT2o[ 高级选项和信息 oMM+af •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 0 5]y*I •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 $) UMRG •可以设置总级次数或衰逝波级次数 IM" "s] （evanescent orders）。 6Vr:?TI7 •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 tOQ2947zk •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 \UBTNY, 3em&7QM  #$vQT} uVnbOqR<X •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 >A'Q9Tia; •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。 fk*$} f •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 TR@*tfS •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 =" ~yD[S
p6UPP|-S  %}T' 3 6V[ ce4a% 过渡点列表界面 wH?r522`c •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 N0]C?+ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 2)_Zz~P^f •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 _J|cJ %F>%  9j[lr${A Z/ Vb _ 过渡点列表参数 Qn=#KS8=J •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 ]Ut fI •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。 @-^jbmu^
P B,2o A]W"S  i3bDU(GS ;|C[.0;kgv •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 s{QS2 G$5 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 mpsi{%gA
•在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 ?^y! }( V:<NQd
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s<E \=3fO( 高级选项及信息 )GbVgYkk •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 <i<[TPv"; BQ[,(T`+R
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!q_ 正弦光栅界面 Wc iw6.@ •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 28u3B2\$ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ZvQ~K(3 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： khXp}p!Zm - 脊的材料：基板的材料 {pzu 1* - 凹槽材料：光栅前面的材料 e!e UgD ~~8?|@V  1Tb'f^M$ ap
5D6y+ 正弦光栅界面参数 0$saDmED - 正弦光栅界面也由以下参数定义： Ym]Dlz,o •光栅周期 y2_ ^lW% •调制深度 S2^Ckg - 可以选择设置横向移位和旋转。 mN!5JZ' 2 - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 f@G3,u!]i 7W7!X\0Y  ~7kIe+V Kuj*U'ed7t 高级选项和信息 hny(:Dj •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 Rt%3\?rf
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 yf lt2 R equ|v~@ y 高级选项及信息 J)148/ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 "OdR"M(G\ 2r 0u[  Y{Yp N 锯齿光栅界面 /4Df ' d •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Ts~MkO •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 J2va Kl •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： iC$mb~G - 脊的材料：基板的材料 Vm3e6Y,K - 凹槽材料：光栅前面的材料 |afzW=8' <"&I'9
 mbZS J L\`uD[g 锯齿光栅界面参数 vWGjc2_ •锯齿光栅界面也由以下参数定义： sF+mfoMtG - 光栅周期 A,WZ}v}_ - 调制深度 + A =*C •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 qi ;X_\v •可以选择设置横向移位和旋转。 96 ozt UK •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 UNc[h&@_
Dej2 -Y  ;X9nYH h _SDW %($ 高级选项和信息 9=-d/ y? •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 88 ]UA  > f ! 探测器位置的注释 *j`{ K 关于探测器位置的注释 ' `+GC 9VG •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 ne~=^IRB •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 A.D@21 py •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。 J7 p '_\ •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）。 e 1
yvvi •可以避免这些干涉效应的不良影响。 szDd!(&pv  R cz;|h8
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