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摘要 F
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KG 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。 <\cH9D`dE 2x*C1
 zl !`*{T{ ;hLne0|)} 本用例展示了...... <KDl2>O •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 7+I2" Hy - 矩形光栅界面 7E 9 h!<5v - 过渡点列表界面 Ilc FW - 锯齿光栅界面 b]h]h1~hHH - 正弦光栅界面 k(;c<Z{?1
•如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 ~xg1mS9d [af<FQ { 光栅工具箱初始化 g{ cHh(S •初始化 1!E+(Iq - 开始 ^vJ PeoW 光栅 F W # S.< 通用光栅光路图 X=p~`Ar M{ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， q_N8JQg 可直接选择特定的光路图。 $bU|'}QR TvWhy`RQ
 <Z c: ? )cNe:KY 光栅结构设置 [-sE:O`yt •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 }>:x
 <'4DMZ-G •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 G'z&U?Ng •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 |^ml|cb
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•例如，选择第一个界面上的堆栈。 y\Z-x i%W,Y8\uf* 堆栈编辑器 t$=0 C •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 AX%9k •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。 T] nZ3EZ e3wFi,/@
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)^^ r\ 矩形光栅界面 L$`!~z 1 (0qdU; •一种可能的界面是矩形光栅界面。 V& _5q`L •此类界面适用于简单二元结构的配置。 C<6IiF[>% •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 jK&kQ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 [pmZ0/l •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 E YUr.#:
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 Uc }L/ax H+; _fd 矩形光栅界面 OZ_'& CZ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 S {z%Q •所选界面在视图中以红色突出显示。 1C=}4^Pu
 f$k#\=2% •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。 XTyn [n •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 WZCX&ui  H#G~b""mY •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 EPr{1Z •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 ;X\>oV3# •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。 {61NLF\0H oa`,|dA"  D|Z, eench
jjz<V(Sk
 ,KIa+&vJW@ ~?6V -m{># 矩形光栅界面参数 [/*85 4 •矩形光栅界面由以下参数定义 i<1w*yu - 狭缝宽度（绝对或相对） \x x<\8Qr_ - 光栅周期 ~/\;7E{8! - 调制深度 eF}Q8 ]da •可以选择设置横向移位和旋转。 4%p5X8|\ih
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 { TdK S
` /]8C &u 高级选项和信息 u3 ?+Hu|*T •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 "`,PLC •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 :
O t\l •可以设置总级次数或衰逝波级次数 X&M4 c5Li （evanescent orders）。 T[<llh'+ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 c1CP1 2 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 3VA8K@QiRm !V@Y \M
d  bg_Zf7{ 0 } liK •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 KL.{)b i •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。 ahS*YeS7 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 J}`K&DtM9 •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。 .K}u`v T
%nOBs ln  Ps<)?q6( u;& `_=p 过渡点列表界面 .(CzsupY_q •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 zmf5!77 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 ) Ah •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。 ?_W "=WpC  52l| _ZzPy;[i? 过渡点列表参数 +VDl"Hx •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 fPK|Nw ]b •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。 f5wOk& G Xj+1]KRN  cKF02?)TX >S5D-)VX •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 !j % )nU •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 SY <!-g<1F •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。 s.C-II?e =#T6,[5
 $hn_4$ }[D~#Z!k 高级选项及信息 8xg:ItJaA0 •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。 _*bXVJ
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r]BB$^@@V 正弦光栅界面 $CL =M •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 }#EiL
!Pv •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 Iy|]U&`
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： e#kPf 'gL - 脊的材料：基板的材料 ./5|i*ow - 凹槽材料：光栅前面的材料 LL9Mt y, $3Wl~
G}  r^ #.yUz 1ZhJ?PI,9{ 正弦光栅界面参数 ;13lu1 - 正弦光栅界面也由以下参数定义： |;rjr_I •光栅周期 kc~Z1 •调制深度 L\y,7@1%AT - 可以选择设置横向移位和旋转。 /d'^ XYOC - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 Zn #ri 8S i1 SP  =,gss&J!! s'~_pP 高级选项和信息 w{2V7*+l •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 1K ^/@^
k wGj 7'
 j]Rl1~+M I +`~6 高级选项及信息 a5Xr"- •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 oP zt1Y w`>xK
sKW>  I \ vu?$w 锯齿光栅界面 z ;
:E~; •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Z?"Pkc.Ei •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 Uy_`=JZ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： R8o9$&4_ - 脊的材料：基板的材料 q G=`'%,m - 凹槽材料：光栅前面的材料 xiA9X]F B ih ,8'D4
 wAk oX 0 qJ(3N 锯齿光栅界面参数 7F|T5[*l •锯齿光栅界面也由以下参数定义： C@]Z&H; - 光栅周期 20% xD e - 调制深度 Z33w A?9 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 [2)Y0; [" •可以选择设置横向移位和旋转。 )vuxy •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 $G*$ j!
>K50 h  [(#ncR8B dBobVT' 高级选项和信息 .]v8W51 Y •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 !R)v2Mk|  y m(r;mj! 探测器位置的注释 4!/{CGP 关于探测器位置的注释 TmzEZ<} &7 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 =H!u4
•如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 I"T_< •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。 H~||]_q| •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）。 X*%KR 4` •可以避免这些干涉效应的不良影响。 FE$)[ w,m  _h@e.BtDs
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