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摘要 =y!$/(H ?[ lV - 光栅结构广泛用于光谱仪、近眼显示系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法（FMM）以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中，可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的，并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中，介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。 L'kmN VvYN H/37)&$ E(
 r!
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>=-(UA 本用例展示了...... J7g8D{ 4 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： - RU=z!{ - 矩形光栅界面 ;-qO 'V:; - 过渡点列表界面 $\U 4hHOo - 锯齿光栅界面 ~5oPpTAe - 正弦光栅界面 IqoR7ajA •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 Sb82}$sO ?)ONf#4Y 光栅工具箱初始化 &*aIEa^ •初始化 EU+S^SyZi - 开始 qO|R^De 光栅 VB*oGG 通用光栅光路图 3z c U%* •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， W*I(f]8:y` 可直接选择特定的光路图。 :Nz2z[W$ ZNvEW
 ys kO OD!& .% 光栅结构设置 mrF58Uq;A •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 TtTj28 k7
 7x%R:^*4 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 '?p<lu^^B •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ~XmLX)vO/
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ElW~48 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 |}di&y@-JI 85Otss/mM 堆栈编辑器 ) iN/ua •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 /~$WUAh •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 ?b>,9A.Z yj.7'{mA
 hJpxf,?'K
Eu@huN*/ 矩形光栅界面 }%{LJ}\Px D rY:9[LP •一种可能的界面是矩形光栅界面。 F7EKo Dt •此类界面适用于简单二元结构的配置。 _)>_{Pm •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 ^<a
t'jk6 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 lHPd"3HDK •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 Ni-xx9)=
st:`y=F _
 UMm!B `M (jRm[7H 矩形光栅界面 ic #`N0s? •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 {CGUL|y •所选界面在视图中以红色突出显示。 '6cWS'9"
 V8C:"UZ; •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 S79 ;^X •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 O
@j} K4  zkuU5O •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 SBfT20z[ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 DN-+o sPi •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 ?IqQ-C)6D R\G0'?h
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N5p/@
qzKdQ&vO
 1A M!8VR2 !h23cj+V 矩形光栅界面参数 0uOkMuy< •矩形光栅界面由以下参数定义 "!ug_'VW - 狭缝宽度（绝对或相对） :~tAUy":_* - 光栅周期
H Y&DmE - 调制深度 9.gXzP H •可以选择设置横向移位和旋转。 zuJ@E=7
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 /_AnP
`(ue63AZ 高级选项和信息 t\~P:" •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 ORHp$Un~) •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 |Mu p8(gCk •可以设置总级次数或衰逝波级次数 =hC,@ R>; （evanescent orders）。 Vt %bI0# •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 bYpnt V •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 Dwr)0nk K /j3a[.  *`ua'"="k [q) 8N •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 pfA|I*`XV •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。 &5fJPv & •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 eTI%^d| •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。 )wa m8k5
PV'x+b N5  f33 2J #~}nFY. 过渡点列表界面 p*4':TFuD; •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 D[a CsaR •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 B( LWdap~ •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。 ^84G%)`&  ?I_s0k I sJ;g$TB 过渡点列表参数 TN!j13, •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 z&#SPH* •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 ;4R$g 5-4X l&OKBUG  p
Dx1z|@z c }Ft^Il •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 `<`` 8 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 E4`N-3 •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。 X@ +{5% &S{RGXj_
 #%a;"w ]i &6c 高级选项及信息 3 }TaF~ •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 E r23Q
d A@]!
 lGPUIoUo
c]x1HvPE 正弦光栅界面 nt 81Bk= •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 B:b5UD •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 iV5 yJF{ZH •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ?i7%x,g(Z - 脊的材料：基板的材料 6}gls}[0{e - 凹槽材料：光栅前面的材料 *xx'@e|<; {C 6=[  8{wwd:6 C]O(T2l{l 正弦光栅界面参数 _X^1IaL - 正弦光栅界面也由以下参数定义： -[ *,^Ti` •光栅周期 @K\~O__ •调制深度 3EV;LH L - 可以选择设置横向移位和旋转。 yh Yb'GK - 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。 y6ECdVF )IP,; <  7]U"Z* Ye"o6_U " 高级选项和信息 9=v MgW •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。 $*^kY;
(yu/l 6[
 e}D3d=6` iq C|G/ 高级选项及信息 oz,np@f)J •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 I?h)OvWd 14Xqn8uOW  a=1NE D' 锯齿光栅界面 TTeH ` •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 @)UZ@ ~R •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 X\]L=>]C •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： \kp8S'qVo - 脊的材料：基板的材料 <Y*+|T+&d - 凹槽材料：光栅前面的材料 ]mo-rhDsM ]9YJ,d@J
 w,.+IV $Kk sT !~ J4 锯齿光栅界面参数 =!kk|_0%E •锯齿光栅界面也由以下参数定义： bV(Y`g - 光栅周期 %z /hf - 调制深度 y Wg@v + •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 RTvqCp •可以选择设置横向移位和旋转。 6TQoqH8@U •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 I!^;8Pg
gwOa$f%O  8e*,jH 3
%=n!Em( 高级选项和信息 vL| SY_:4 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 Of- Rx/  bt"W(m&f 探测器位置的注释 x^HGVWw_ 关于探测器位置的注释 tR}MrM •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 8J=? 5 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 MC?,UDNd% •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。 :9O#ObFR •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）。 T?:Rdo!:u •可以避免这些干涉效应的不良影响。 {J{+FFsr(  6 )Hwt_b
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