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摘要 t3P$UR % LH_VdLds 光栅结构广泛用于光谱仪、近眼显示系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法（FMM）以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中，可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的，并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中，介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。 ;RR\ Hwix OSu/ !Iv\
 BIQQJLu & 9j*Y 本用例展示了...... TUy
25E •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： JE~;g z] - 矩形光栅界面 YY4XCkt - 过渡点列表界面 ?^}
z - 锯齿光栅界面 ^*g= 65!1 - 正弦光栅界面 2E 0A` •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 |K. J@zW NCX`-SLv 光栅工具箱初始化 >;^t) 6 •初始化 jjJvyZi~J - 开始 xj<
K6 光栅 w ]%EJ|' 通用光栅光路图 %4$J.6M •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 6<t<hP_3O 可直接选择特定的光路图。 \28 1X y8 . 3tp
 &P p b2 e'd x
Y( 光栅结构设置 Tebu?bj •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ,DIr&5>p2
 !n^7&Y[N; •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 3UgPVCT •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 uY;7&Lw
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\Dx5= Lh
 WupONrH1e
ET\>cxSp •例如，选择第一个界面上的堆栈。 /A82~ i|!D 堆栈编辑器 Hfo /\\ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 .VA'W16 •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。 J;5G]$s :"Gd;~p.
 FT;I|+H*P
~P,@">} 矩形光栅界面 _m@ +d>f_ (nnIRN<}$ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 FIN0~
8 •此类界面适用于简单二元结构的配置。 u`gY/]y! •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 N"Cd{ 3 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 lPA:ho/`: •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。 s*tzU.E (
0?w4
 i*6 1i0 v$~ZT_"(9 矩形光栅界面 4c,{J s •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 - (VX+XHW •所选界面在视图中以红色突出显示。 #9/S2m2\YG
 7J|e L
yj •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 7e/K YS+!s •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 f^[u70c82  i:sb_U+M •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 4 <A+Tf •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 xlm:erP •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 5;[h&jH 9RQw6rL  JQ<9 ~J
xG8z4Yu
 W@WKda J bnxR)b~ 矩形光栅界面参数 +"3K)9H •矩形光栅界面由以下参数定义 #vPf$y6jCI - 狭缝宽度（绝对或相对） u;/<uV3 - 光栅周期 4>Y\Y$3 - 调制深度 x}7` Q:k= •可以选择设置横向移位和旋转。 %0lJ(hm
5^ e|802
 ZJ'FZ8Sx
r !)jxIL\ 高级选项和信息 q/dja •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 G 0Wv=tX| •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 KF f6um •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ;#n +$Q#: （evanescent orders）。 T?EFY}f •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 B'-L-]\H •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 ! ^IAn q:3HU<  vx4Jk]h+=L 7rjS. •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 } !1pA5x$ •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。 t 4FaU7 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 \Z/# s;c,4 •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。 T]y^PT<8?
11BfJvs:  q|xic>. NSDls@m 过渡点列表界面 ky{-NrK •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 #RVN 7-x •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 xYD.j ~ •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。 4qmaL+Q  O_[]+5.TX =(]||1 . 过渡点列表参数 |emZZj •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 Rt Scv •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。 /]hE? cmj p'YNj3&u  @1tv/W
)NCSO b •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 x[1( cj •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 6dQ]=]; •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。 JB(P-Y#yyA Vv~:^6il
 Q??nw^8Hi ( V H0+ 高级选项及信息 K0z@gWGE •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~;Yrc%AEX jLgx(bMn
 _% 6Vcy
:Tn1]a)f6 正弦光栅界面 OE_> K w7q •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
>TQnCG = •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ,]8 $ QFf •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： E@D}Sqt - 脊的材料：基板的材料 .80L>0 - 凹槽材料：光栅前面的材料 D_-<V,3t H/BU2s a  4Q5 c' HzD=F3\r| 正弦光栅界面参数 iTg7@% - 正弦光栅界面也由以下参数定义： n k-V{ '] •光栅周期 E-XFW]I •调制深度 \ws^L, h - 可以选择设置横向移位和旋转。 z9IJ%= R - 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)N{!w` {wyf>L0j  wC4:OJ[d Fmux#}Z 高级选项和信息 t}2$no? •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 d@0&
Q2 @Ugt$
 P1Chmg s2M|ni= 高级选项及信息 SM@RELA'Lb •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 kG70j{gf Q ^z&;%q1  M~#%
[?iU 锯齿光栅界面 CxW -lU3G` •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Ij}k>qO/2 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 ';OZP2 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ; ^Y]nsd - 脊的材料：基板的材料 t_Rpeav - 凹槽材料：光栅前面的材料 a0=5G>G9c T{Rh n V1
 2 E d
|jwN 8@ 锯齿光栅界面参数 - L)b ;0% •锯齿光栅界面也由以下参数定义： Nq=r404 - 光栅周期 A3=$I&!% - 调制深度 qH-':|h7 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 Bk9 ? = •可以选择设置横向移位和旋转。 .<|.nK` 6 •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 S|HnmkV66
mFu0$N6]H  H^\2,x Z "G,$Sqi@ 高级选项和信息 @5y ~A}Vd •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 0zvA>4cq)  "Ooc;xD3< 探测器位置的注释 u Y'77,G_J 关于探测器位置的注释 39zwPoN> •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 :4,
OA •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 ddiBjp2.! •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。 :Kt'Fm,s? •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）。 W nL Ma|e •可以避免这些干涉效应的不良影响。 si|DxDx  =TzmhX5
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