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摘要 R` < ^ /h GCJ[x n(_ 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。 1<G+KC[F N#l2 wT
 K ~mUO jae9!W i 本用例展示了...... I Id4w~| •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： -g~+9/;n - 矩形光栅界面 ^i%S}V K - 过渡点列表界面 gbuh04#~ - 锯齿光栅界面 J> - 正弦光栅界面 Gt.'_hf Js •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 cuN ] }=D s A,bR| 光栅工具箱初始化 tfU*U>j •初始化 XX/gS=NE#. - 开始
}>h n 光栅 U=bx30brh% 通用光栅光路图 7,SQz6] •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， e>z"{ u(F0 可直接选择特定的光路图。 ^0.8- RT a6LL]_&g
 \o!3TK"N W q<t+E[ 光栅结构设置 w6s[|i)& •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 N_T5sZ\
 S-Y{Vi"2 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 T2Yf7Szp •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 Z
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x{:U$ [_
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z&gma Ywq •例如，选择第一个界面上的堆栈。 FY'0?CT$ KdCrI@^ 堆栈编辑器 K[y")ooE<j •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 ts~VO` •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。 tA#$q;S 8lV:-"+5
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6X@z(EEL 矩形光栅界面 hH`x*:Qja <2)AbI+3 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 zgGysjV •此类界面适用于简单二元结构的配置。 r)|~Rs!y, •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 I:jIChT •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 c6[m'cy •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 NIQ}A-b
w<H Xe
 ]W?cy A1p~K*[[ 矩形光栅界面 nG'Yo8I^5 •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 5$ =[x!x •所选界面在视图中以红色突出显示。 Ixn|BCi60A
 sg,\!' •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。 Ln# o:" E •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 5}G_2<G  Tm`@5 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ? r !kKMZ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 kx(beaf •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。 FXr^ 4B} [k$GUU,jY  zn>lF
3g;Y
 rpiuFst 4dbX!0u1l 矩形光栅界面参数 0G8@UJv6 •矩形光栅界面由以下参数定义 *B3f ry - 狭缝宽度（绝对或相对） 0hoMf=bb$ - 光栅周期 t#.}0Te7 - 调制深度 k\O<pG[U •可以选择设置横向移位和旋转。 Tg^8a,Lt
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 +~V_^-JG&
fc~fjtqwvz 高级选项和信息 7;p/S#P: •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 !ldEy#"X •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 2;sTSGD G •可以设置总级次数或衰逝波级次数 U1:m=!S;x （evanescent orders）。 o*204BGB •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 |y7TYjg6 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 Y!j/,FU _t-6m2A  <9&GOaJ p|gVIsg[-e •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 :W WHE ZK •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。 FZg f"XM> •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 , IhQ %)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。 M;XU"8
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ODr]L  Vl$RMW@Ds 0 @# Jz#? 过渡点列表界面 q2xAx1R`sV •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ulALGzPh •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 ,$!fyi[;C •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。 + On2R&m  7d.H 8C2 N=u(
3So 过渡点列表参数 jy~hLEt7 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 cWnEp';. •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。 +ase>'<N# |34k;l]E  @wD#+ O z
JVg}XwR •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 kDJYEI9j> •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 )r"R •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。 V # vkj yx#!2Z0hw
 v 3[ZPc;; <>KQ8: 高级选项及信息 Ox
,Rk •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。 ipu~T ) } [|$C 2Dhw=
 kK6t|Yn&
,^CG\); 正弦光栅界面 sz%]rN6$ •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 @ [FO;4w •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 UK'8cz9 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： i*l =xW;bM - 脊的材料：基板的材料 M`7lYw\Or! - 凹槽材料：光栅前面的材料 Jm=3 %H TyO]|Q5  D
Q4O SIM> L z 正弦光栅界面参数 fvta< - 正弦光栅界面也由以下参数定义： on
hLhrZ •光栅周期 86KK Y2 •调制深度 nIOSP :'> - 可以选择设置横向移位和旋转。 >8>s
K(S] - 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。 [#aJ- Uu i%i s<'  `+." X1 !`H!!Kg0L 高级选项和信息 - ]/=WAOK •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。 tw 3zw`o:
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 MYJMZ3qBi bWp)'mx5u 高级选项及信息 ',+Zqog92 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 \u6.*w5TI xA;)0 2  d8Cd4qIXX 锯齿光栅界面 WOgkv(5KN •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 5l,Lp'k •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 V~8]ag4 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ?]*"S{Cq v - 脊的材料：基板的材料 o ]] tH - 凹槽材料：光栅前面的材料 _`*G71PS K{Nj-Rqd
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!Qsjn 锯齿光栅界面参数 :rk6Stn$z •锯齿光栅界面也由以下参数定义： /&qE,>hd.+ - 光栅周期 D{6BX-Dw. - 调制深度 y9T 5 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 Nw ,|4S •可以选择设置横向移位和旋转。 Jz0AYi Cq •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 $PlMyLu7jc
~4#D
G^5  %"#y dOy r 0 OP !u 高级选项和信息 ); S8`V •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 ',D%,N}J  I~HA
ad,k 探测器位置的注释 E&"V~ 关于探测器位置的注释 gLFSZ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 Ag{)?5/d_ •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 H:Q4!< •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。 WK0Iag Yw •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）。 '" hSX= •可以避免这些干涉效应的不良影响。 Y~r)WV!G  z t
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