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摘要 #\\|:`YV z7TyS.z 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。 /O~Np|~ v W:K '2 j
 Zpz3 ?VM( &^l(RBp]0 本用例展示了...... |qBcE •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： %< `D' V@ - 矩形光栅界面 nk f7Fq} - 过渡点列表界面 ' ,/2J0_ - 锯齿光栅界面 cZ# %tT# - 正弦光栅界面 L @Q+HN •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 nu(7Y YCM$ rR
8 6D 光栅工具箱初始化 _<=h#lH •初始化 I5 qrHBJ > - 开始 Y=5P=wE 光栅 ;%;||?'v 通用光栅光路图 Xt
+9z •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， GxEShSGOE 可直接选择特定的光路图。 6[S IDOp*^ opMn Lor
 iu3L9UfL[ dFy GI? 光栅结构设置 p}<60O"r$ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 4u+0 )<
 :Qh rh(i •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 X0R EC% •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 XK})?LTD
YoBe!-E
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m xqY •例如，选择第一个界面上的堆栈。 :2K@{~ 8r 2_y]MXG+% 堆栈编辑器 p4
=/rkq •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 {A y dt8 •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。 1G K>&; &}
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 =E<H_cUS
6?;z\ AP& 矩形光栅界面 cnI5 G! _^NyLI% •一种可能的界面是矩形光栅界面。 T6QRr}8`/J •此类界面适用于简单二元结构的配置。 Ka_;~LS>( •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 @&Bh!_TWc •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 !& 9(D ^ •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。 ]!&$&t8.
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 1m#.f=u{R b $J S| 矩形光栅界面 }YV F
fi~ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 p 4*L}Q •所选界面在视图中以红色突出显示。 H!&_Tv[
 G!;PV^6x •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 g,rmGu3v •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 6 dV )pJd  ~ > Q9 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 h<TZJCt •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 q\~
#g.} •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 W\NC3] `$ S&:Q,  X6r0+D5AvB
6(rN(C
 YO$D- N+@ Ff3M 矩形光栅界面参数 <r.QS[:h •矩形光栅界面由以下参数定义 HE%/+mZN - 狭缝宽度（绝对或相对） xcU!bDV - 光栅周期 ?5J# - 调制深度 J E7m5k Ta •可以选择设置横向移位和旋转。 {
]_j)R
.< F46?HS
 j~G(7t
dpw- a4o} 高级选项和信息 e-`.H t •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 {;u,04OVK •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 DZtpY {=Z •可以设置总级次数或衰逝波级次数 d]`6N （evanescent orders）。 kuD$]A
Q`& •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 "`V@?+3 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 9`*Eeb> [Hx(a.,d  BZ 1wE1 t wlJi_)! •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 !>n!Q*\(Ov •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。 rR-[CT •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 rZJJ\ , | •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。 3Iv^
C2"^YRN,  94BH{9b5 suwR`2 过渡点列表界面 CTRUr" •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 g"1V ] •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 jez0 A •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。 p eO@ZKmM  TA-2{=8 $|- Lw!)D 过渡点列表参数 = IRot •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 !SW0iq[7j •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 Y
b3ckktY P'l n S&yA  XNWtX-[ ^@ 6r< a •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 j'z #V_S •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 EG UlLqP6e •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 LJ/He[r|[ .i RKuBM/
 Op ar+|p\ DOKe. k 高级选项及信息 Y:ly x-lj •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 P\7*q l` LBCH7@V1yR
 (yq e 4
5lG\ Z ? 正弦光栅界面 |NZi2B u •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 g2|Myz) •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 Y0 a[Lb0 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： SWV*w[X<X - 脊的材料：基板的材料 O D}RnKL - 凹槽材料：光栅前面的材料 iH }- !Zj ]0 ,^  +M0pmK! eut2x7Z(c 正弦光栅界面参数 < #C,66k - 正弦光栅界面也由以下参数定义： PR.3EL •光栅周期 UPuoIfuqI •调制深度 4|`>}Nu - 可以选择设置横向移位和旋转。 ~V8z%s@ - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 1y'Y+1.< -+rzc&h  n^4R]9U {=ox1 +d 高级选项和信息 U|}
?{x •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 LgNIb
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 gm-[x5O" '[{<a Eo 高级选项及信息 =b %}x >> •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 Lb/GL\J) 7&ED> Bk  A ` Z/B[) 锯齿光栅界面 QhZg{v[d •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 UY<
PiP •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 e3p| g] •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： F^u12R) - 脊的材料：基板的材料 |sZqqgZ- - 凹槽材料：光栅前面的材料 rm[C{Pn Z>9@)wo
 'o-4' ljKIxSvCFp 锯齿光栅界面参数 qiNVaV\wr| •锯齿光栅界面也由以下参数定义： MUrPr - 光栅周期 WoEK #,I; - 调制深度 ;,&cWz •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 }D#: NlMp •可以选择设置横向移位和旋转。 1r;zA<<%R •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 e}UQN:1
%!< Y  yaj dRU `L'g<VK; 高级选项和信息 vF27+/2+R •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 3kn-tM  <CyU9`ye 探测器位置的注释 q)k:pQ 关于探测器位置的注释 "n%s>@$ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 U) J5K •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 gQn%RPMh •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。 1$ >+rW{a •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）。 ax&?Z5%a •可以避免这些干涉效应的不良影响。 6cH8Jr _  Px lc RF
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