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摘要 ]w8(&,PP wlqksG[B 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。 Ow,w$0(D &j"?\f?
 /(*q}R3Kfo ",; H`V 本用例展示了...... 583|blL •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 0S!K{xyR - 矩形光栅界面 kdeWip6Y - 过渡点列表界面 <\^8fn - 锯齿光栅界面 @ q7I4 - 正弦光栅界面 _]H&,</ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 %P|/A+Mg" sUQ@7sTj 光栅工具箱初始化 !_)[/ q" •初始化 tT_\ i6My - 开始 \_f(M| 光栅 ggR.4&< 通用光栅光路图 ^u ~Q/ 4 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， n/:33DAB 可直接选择特定的光路图。 E ~<JC"] 2E' UZ
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 OQJ6e:BGt ukyZes8o K 光栅结构设置 e(t\g^X •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 /82b S |
 + cN8Y}V •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 )+DmOsH •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 M .mfw#*
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4H&+dR I" •例如，选择第一个界面上的堆栈。 4|?;TE 5 `b$.%S8uj= 堆栈编辑器 VMWf>ZU •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 ISvpQ 3{)s •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。 }pkzH'$HJ g}c~ :p
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(9dl(QS d 矩形光栅界面 H/M@t\$Dc vdwsJPFbc •一种可能的界面是矩形光栅界面。 H4+i.*T # •此类界面适用于简单二元结构的配置。 6=Otq=WH •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 S)@j6(HC4 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 C,4 e"yynb •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 3^yK!-Wp(
G"A#Q"
 N;`n@9BF k8zI(5.> 矩形光栅界面 UkFC~17P •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 oEpFuWp%A •所选界面在视图中以红色突出显示。 A.w.rVDD
 *s3/!K •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 3u0RKLc\ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 3!_ XEN[  f3y=Wxk[ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 N"ST@/j.A •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 TB31-
() •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 y?3; 06y| do'GlU oMC  < =IF cN
;!Fn1|)
 d&>^&>?$zh 2GG2jky{/ 矩形光栅界面参数 ,PD QzJY •矩形光栅界面由以下参数定义 I7 ]8Y=xf - 狭缝宽度（绝对或相对） C;y Z - 光栅周期 "#g}ve, - 调制深度 /PKN LK •可以选择设置横向移位和旋转。 ) )Za&S*<
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/yZcDK4 高级选项和信息 ~"A0Rs= •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 .e-#yET •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 h{qgEIk& •可以设置总级次数或衰逝波级次数 r.U`Kh]K （evanescent orders）。 #O&8A •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 -y g7;ff •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 19 #\+LWA |N] XJ )?  -Lg
Ei3m 4skD(au8 •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 R.3q0yZ
wF •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。 - nwypu •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 MHwIA *R •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。 n=q 76W\
-'Mf\h 8  NxI LRKwO !<F3 d`a 过渡点列表界面 w32y3~ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 y1#1Ne_ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 \{D"
!e •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! XD/j N  }-2|XD%] s#GLJl\E_P 过渡点列表参数 l+b~KU7~l •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 {4PwL Cy •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。 u%!@(eKM- ;F Eqe 49  2&5K. Ui% [ N'h%1]\ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 O".=r} •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 qxj(p o •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。 wgA_38To cH)";] k*-
 e}W)LP R! 5IG-~jzCLb 高级选项及信息 5-A\9UC*@ •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。 'hf8ZEW9' "wc<B4"
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4Po_-4 正弦光栅界面 8cQ'dL`( •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 d d;T-wa} •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 cc3 4e •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： }PpUAt~ g - 脊的材料：基板的材料 6H|S ;K+ - 凹槽材料：光栅前面的材料 &c #N)U fXB0j;A  zW nR6*\ BJ0?kX@ 正弦光栅界面参数 paMa +jhQQ - 正弦光栅界面也由以下参数定义： ,z ?':TZ •光栅周期 M^I(OuRMeI •调制深度 [00m/fT6 - 可以选择设置横向移位和旋转。 xN(|A}w - 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。 :hA#m[ 3uMy]HUQ  dqAw5[qMJ 1:wQ.T 高级选项和信息 w*Ihk) •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。 o" SMbj
j| Q-*]V
 <-0]i_4sK @ .KGfNu 高级选项及信息 ?fS9J •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 .p$(ZH =~ mV m Gg,  I?N yM 锯齿光栅界面 (i GTACoF •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 |nF 8gh~} •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 /7LR;>B j •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： O'~+_ykTl - 脊的材料：基板的材料 :H[6Lg\* - 凹槽材料：光栅前面的材料 w=@Dv t:c.LFrF
 U<-D(J uVU)d1N 锯齿光栅界面参数 y_9Ds>p!T •锯齿光栅界面也由以下参数定义： )CyS#j#= - 光栅周期 `,0}Zz aV& - 调制深度 -{_PuJ " •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 1nOCQ\$l •可以选择设置横向移位和旋转。 s(8W_4&' •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 R GX=)
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NWi4 高级选项和信息 07 $o;W @ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 d5l UGRg  39jG8zr=Z[ 探测器位置的注释 3BLq CZ 关于探测器位置的注释 2px|_)i •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 .{ KVMc •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 L_s:l9!r •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。 8.~kK<)! •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'z7(8$$ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 D,ln)["xm  [trwBZ^D~
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