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摘要 MsLQ'9%Au N %" /mcO 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。 L; f oMer+=vH
 "F8A: tR &9,<_1~ 本用例展示了...... bWOn `#+& •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： `z]MQdE_w - 矩形光栅界面 (%^Bp\.02! - 过渡点列表界面 -4!i(^w[m/ - 锯齿光栅界面 =`y.L 5 - 正弦光栅界面 :.%Hu9=GL •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 q" %;),@ gt=
_;KZ 光栅工具箱初始化 W$_@9W(Bl •初始化 r -SQk>Y} - 开始 Y/aNrIK7 光栅 p/GYfa
dU 通用光栅光路图 Ls~F4ar$/ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， Gkq<?q({t 可直接选择特定的光路图。 "Ca?liy M.QXwIT
 $Y Cy,Ew c7$U0JO 光栅结构设置 zZ\2fKrp g •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 &:ib>EB03=
 | Y42ZOK0 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 Q?\rwnW?U •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 Nq3q##Ut:
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 "0yO~;a
ND|!U#wMNV •例如，选择第一个界面上的堆栈。 WF {rrU: !b+/zXp3I 堆栈编辑器 wZV/]jmlEt •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 &bO0Rn1F •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。 5$ra4+k0 Y"U -Rc
 N>$Nw<wV
+R_w- NI 矩形光栅界面 u\-f\Z 7 Kpo{:a •一种可能的界面是矩形光栅界面。 Y :0SrB!\ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 fEl,jA •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 !a[1rQH •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 h6dVT9 •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。 ^dzg' 6M
e Ert_@}
 Z ?{;|Z5 \HzI*|*A 矩形光栅界面 uW8LG\Z>D5 •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 0O,l
rF0 ' •所选界面在视图中以红色突出显示。 6BJPQdqSl
 fdD?"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。 ]B <Hrnn •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 U[a;e OLx  .cQ<F4)!tu •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 9W{=6D86e •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 x"Hi!h )v •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。 ^]$x /1I; Q`Q%;%t  'y
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8- ?.Q"D7%
 "(hhb>V1Wl 1r?<1vh:z 矩形光栅界面参数 L//Z\xr| •矩形光栅界面由以下参数定义 7J]tc1-re - 狭缝宽度（绝对或相对） TvE M{ - 光栅周期 m q`EM OH - 调制深度 `o 6Hm •可以选择设置横向移位和旋转。 ; J~NfL
zUM;Qwl
 Bf;dp`(/
99@uU[&IJ 高级选项和信息 8Vkw
vc •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 jB*%n B*x •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 S=>54!{`x •可以设置总级次数或衰逝波级次数 X=Q)R 1~6v （evanescent orders）。 F#X&Tb{ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 4+od N. •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 coHzbD~#H (KDUX
t.  'b#`8k~> 1 f ]04TI •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 G}d-L!YbE' •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。 L\Uf+d:&}G •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 92F (Sl •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。 fPf8hz>
){|Bh3XV  ,BCtNt( TC80nP 过渡点列表界面 >;eWgQ6V •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ugEh}3 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 $9D V } •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。 LMf_wsp  $D Z\61 "P<I Qx 过渡点列表参数 b-8{bP]n •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 _-$"F> •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。 7t7"glP *p}b_A}D  _jOu`1w n}MW# :eJe •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 5o 4\Jwt •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 FUic7> •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。 I@a y&NNh nqNL[w6{
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qus +:3K ?G - 高级选项及信息 T u>5H` •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。 ?IR]y-r >J+'hm@
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4. :2!Q 正弦光栅界面 <rZ( B>$ •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 4}@J]_]Z •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 kLa9'c 0 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： { O+d7,C - 脊的材料：基板的材料 yOwo(+
2 - 凹槽材料：光栅前面的材料 W($}G_j[B1 A tc <xp  f8yE>qJP b^[Ab:`}[V 正弦光栅界面参数 n qSjP5 - 正弦光栅界面也由以下参数定义： `yYo Vu* •光栅周期 @X@?jj& •调制深度 F !DDlYUz. - 可以选择设置横向移位和旋转。 NUBf>~_} - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 HriY-=ji>a ~NT2QY5!K  mw2/jA7 iV#sMJN9 高级选项和信息 f]Jn\7j 4 •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 W^{zlg
XpWcf ([
 dm8N;r/w 4D+S\S0bk 高级选项及信息 LpC JfQ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 {nvF > 1vKAJ<4W  nn[OC=cDN 锯齿光栅界面 i\~@2 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 MIa#\tJj •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 %d-|C. •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： J @eu ]?h - 脊的材料：基板的材料 je_:h D r - 凹槽材料：光栅前面的材料 ^pgVU&-~]/ Z:>)5Z{'
 =.T 50~+M P1cI]rriW 锯齿光栅界面参数 P/ %5J3_, •锯齿光栅界面也由以下参数定义： BwpEIV@b] - 光栅周期 w[ )97d - 调制深度 %?<Y&t •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 `"@Pr,L •可以选择设置横向移位和旋转。 <}Hfu-PLo •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 B^|^hZZ>
T S2zzYE6Z  d\c?sYLv f/"? (7F 高级选项和信息 :$k] ; •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 \%],pZsA ~  3[_zz;Y*d 探测器位置的注释 o2'^MxKb T 关于探测器位置的注释 oU|yBs1 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 O+f'Ql •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 hYvWD.c} •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。 nDG41)| •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）。 ]2zzY::Sd= •可以避免这些干涉效应的不良影响。 9Rf})$o+  `1xJ1 z#
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