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摘要 M9_
y>N [0 c;&m}ImLe. 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。 b DeHU$
zKx?cEpE
 ]~U4; S s@\'K3e 本用例展示了...... IwZn%> 1N •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ^IjKT - 矩形光栅界面 o`+6E
q0w - 过渡点列表界面 d?oupW}uu - 锯齿光栅界面 mK% !9F
V - 正弦光栅界面 5H6m{ng •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 gLsl/G N~;=*) _VH 光栅工具箱初始化 lV?rC z •初始化 T8Gx oNm - 开始 SJ6lI66OX 光栅 |<\o%89AM 通用光栅光路图 sw[1T_S> •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， )r~$N0\D 可直接选择特定的光路图。 `ihlKFX W|NzdxCY
 f` 2W}|(jA _SY<(2s]B 光栅结构设置 6^H64 jM •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 8+k\0fmy
 lf4-Ci*X •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 vd|PTHV_ •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 nC$f0r"z
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 <*V%!pwIG
'VS!< •例如，选择第一个界面上的堆栈。 7m~+HM\ ax [-907 堆栈编辑器 :U oZ`O~ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 94=Wy- •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。 %C" wU AY :@y!5[88!
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[c +[t3dz 矩形光栅界面 Y/2@PzA| :7K cD\fCj •一种可能的界面是矩形光栅界面。 :XxsD D •此类界面适用于简单二元结构的配置。 jmxj iJKP •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 #Q.A)5_ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 "^fcXV9Wp •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。 ^GQ+,0Yy
s]#D;i8
 hD/bgquT iOkRB[hi 矩形光栅界面 \rn:/ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 [w' Y3U\ i •所选界面在视图中以红色突出显示。 Obgn?TAVX
 ( n;# 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。 #K.OJJaG •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 @Hw#O33/'  _Jx.?8 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 _ <yGen- •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 mHrt)0\_ •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。 L9M0vkgri +)k%jIi!  [ G>8N5@*
L:nZ _O;
 FloCR=^H 3jZPv;9OC 矩形光栅界面参数 - `sK?*[{J •矩形光栅界面由以下参数定义 Eyv%"+> - 狭缝宽度（绝对或相对） ;9PJ K5>~ - 光栅周期 HJ?p,V q5_ - 调制深度 w[}5qAI5*f •可以选择设置横向移位和旋转。 15U]/?jv8
L 'B=
=#
 BF{v0Z0/}k
HR]*75}e 高级选项和信息 ~,3+]ts='\ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 3qwi) nm •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 7TD%vhbiwi •可以设置总级次数或衰逝波级次数 Y>
ElE- （evanescent orders）。 '=C)Hj[D •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 8;K'77h •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 |(G^3+5Uwm L lOUK 2tZ  *Wdn P.'Y {_T?0L •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 )F*;7]f •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。 d+[GMIxg •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 gg
$/ •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。 +NWhvs
vncLB&@ 7  "I+71Ce 8 :B(}Y 4K 过渡点列表界面 &v9*D`7L •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 uvC ![j^~ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 kEi WE| •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。 _]zm02|  +PT/pybA
j`tBki: 过渡点列表参数 h[H FZv~{ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 _voU^- •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。 f/+UD-@%m zv/o wK  o^HzE;L} ${ fJ] •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 |h Gi8 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 #$k6OlK-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。 >wx1M1 )2vk aR
 MoAZ!c F8 yvN; |R
高级选项及信息 e+416
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v •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。 $7\Al$W\ NABVU0}
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K,
oMdqg4HUF 正弦光栅界面 QxUsd F?p •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 * F[;D7sZ~ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 L{)*evBL •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： leY fF - 脊的材料：基板的材料 ; (0<5LQ - 凹槽材料：光栅前面的材料 R|tf}~u !x &4]~s:F  /D@ ( o`a M$L ; -T 正弦光栅界面参数 AE?G+:B - 正弦光栅界面也由以下参数定义： c ow]qe6K •光栅周期 ..u2IdEu •调制深度 (c3%rM m] - 可以选择设置横向移位和旋转。 E GD&/%aC - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 [*i6?5}- 'UW]~  6,J:sm\ 6KpG,%2L# 高级选项和信息 P gdv)i3 •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 |-vc/t2k>T
Fq r}zR)
 I tLP&S= -XcX1_ 高级选项及信息 B`I9 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 v J `'x A]x'!qa@=  XMJ EIG 锯齿光栅界面 |~V`Es +j •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 WJXQM[ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 I[td:9+hK@ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： (=de#wh2] - 脊的材料：基板的材料 /C: rr_4= - 凹槽材料：光栅前面的材料 0/Q"~H?% E]opA$JQ
 6e% |.}U $d[ -f eU 锯齿光栅界面参数 =5 zx]N1r •锯齿光栅界面也由以下参数定义： PNn- @=% - 光栅周期 <;T$ ?J9 - 调制深度 ~C;1}P%9x •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 F~qiNV •可以选择设置横向移位和旋转。 cag9f?w@V •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 O7KR~d
gJn_Z7Mg J  JE[ + $h CPmiI 高级选项和信息 71$MhPvd< •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 jT6zpi~]E  HJV8P2f8` 探测器位置的注释 x?|C-v 关于探测器位置的注释 +ISXyGu •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 - 4}I02 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 %uV bI'n) •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。 @C}Hx;f6 •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）。 a%h'utF{[ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 A \6Q*VhK  p]7Gj &a
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