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摘要 O`Y @U?^N
[L=M=;{4 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。 0@wXE\s "Pl.G[Buc-
 tQE<'94A
PckAL 本用例展示了...... 1EWskmp •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： zmFS]IOv$ - 矩形光栅界面 M^{=& - 过渡点列表界面 Uc9hv ? - 锯齿光栅界面 C6A!JegU - 正弦光栅界面 YBL.R;^v •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 L cTTfb+< 0IyT (1hS 光栅工具箱初始化 r0s(M yI •初始化 %wco)2 - 开始 N<XMSt 光栅 i,2eoM)FB 通用光栅光路图 Kf# iF * •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， K!(hj '0. 可直接选择特定的光路图。 -s^)HR
l ,V[ |c$
 iL|5}x 5\ hE7rnn { 光栅结构设置 xAr&sGMA •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 O~|Y#T
 jB, VlL •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 U$WGe >, •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 &q + l5L"
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|3g'~E?$ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 <Qt9MO`a "sT)<Wc 堆栈编辑器 W4(GI]`_+ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 ,z#S= I •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。 Cx&l0ZXHEX /4;Sxx-
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t/@ t_6m}* 矩形光栅界面 >z7 3uKA( ^ywDa^;- •一种可能的界面是矩形光栅界面。 T^q^JOC4 •此类界面适用于简单二元结构的配置。 KE-0/m4yJ •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 gHFQs](G. •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 5> !N)pA •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。 UG3}|\.u
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 |Mgzb0_IiQ *y', eB 矩形光栅界面 IY|`$sHb •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 `dhBLAt •所选界面在视图中以红色突出显示。 $4Dr + Z
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 <sSH^J4QqX •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。 ^oR
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•可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 X^rFR k  \jb62Jp •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 7~);,#[ky •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 y;_F[m •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<u v_" 'uF-}_
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p_vl dTIW
 ^Jw=5 ImG >M0^R} v 矩形光栅界面参数 6}~k4;'}A •矩形光栅界面由以下参数定义 )G-u;1rd - 狭缝宽度（绝对或相对） Sj o-Xf} - 光栅周期 dKhS;!K9p - 调制深度 v +o6ZNX •可以选择设置横向移位和旋转。 }2S)CL=
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lfbX@
n5)ml)m 高级选项和信息 EMpq+LrN •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 q>wO=qWx •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 VVcli* •可以设置总级次数或衰逝波级次数 K_k'#j~*? （evanescent orders）。 F'CJN$6Mw/ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 hj{)6dBX% •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 }^VikT]>1 KzQFG)q ,  lM#,i\8 Q Uy*d@vU9c •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 ` TH\0/eE •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 @pH6FXVGzt •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 Zrj#4 E 1 •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 a8-V`
5>UQ 3hWo  0g HV(L?
A%x0'?GU 过渡点列表界面 f= .!/e7 0 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 M8$e MS1 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 apt$e$g •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。 R_>. O?U4  IZ iS3 /t ! 5||G 过渡点列表参数 9XKqsvdS •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 i`W~-J •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。 $G{j[iLY *e<}hm Dr  ;?q}98-2 x+ER 3wDD@ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 ) y i~p •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 kR:kn: •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 8@LUL)" `)4v Q +A>
 +H *6: fE_%,DJE( 高级选项及信息 5#s],h •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 Ul6|LTY ef_H*e
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cP\z*\dS 正弦光栅界面 sjb.Ezoq3 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 X6_
RlV]Sk •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ob'"
^LO\ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： {`e-%< - 脊的材料：基板的材料 A?$-Uqb"
- 凹槽材料：光栅前面的材料 Hc[@c)DH 3 S*KjY'@  d{t@+}0.u {Qa O\{J= 正弦光栅界面参数 nC!]@lA - 正弦光栅界面也由以下参数定义： /GM!3%'= •光栅周期 K =E+QvS G •调制深度 +a%D+ - 可以选择设置横向移位和旋转。 d:>'c=y - 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。 BFhEDkk `#wEa'v6  'o4`GkNh) w!v^6[ ! 高级选项和信息 kFY2VPP~ •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`7JL,
cruBJZr*
 hdcB*j?4 i+_=7(e 高级选项及信息 /#SfgcDt •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 UNwjx7usD l6 }+,v@#  '+Z Jf&Ox 锯齿光栅界面 6R^32VeK($ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 D&I /Tbc •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 U<Qi`uoj! •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： >)='.aR< - 脊的材料：基板的材料 8 5)C7tJ-g - 凹槽材料：光栅前面的材料 Eb @**% 5 uahfJk
 i$$h6 P# at{p4Sl 锯齿光栅界面参数 K 3 `!0( •锯齿光栅界面也由以下参数定义： l&qyLL2
w - 光栅周期 [Gv8Fn/aG - 调制深度 qV idtSb •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 zPybP E8 •可以选择设置横向移位和旋转。 * ?~"Jw •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 !lL
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K(l SR  6}Tftw$0z ]0 = |?n$7 高级选项和信息 {r$Ewc$Yb7 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 d$x vEm  = 'w 2"4 探测器位置的注释 FG{,l=Z0 关于探测器位置的注释 zVf79UrK •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 Z< ^EZX3N •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 mSY m18
•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。 O IpT 9 •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）。 3**t'i WQ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 y!}XlllV  dlCiqY: }
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