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摘要 5z9JhU /]pX8
d 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。 >F,$;y52 +[>y O _}
 Q -M
rH &
8cc rw 本用例展示了...... @gs26jX~2} •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： N-]\oMc2 - 矩形光栅界面 O\LjtMF - 过渡点列表界面 |* lH9lWJ - 锯齿光栅界面 [[#xES21F - 正弦光栅界面 >oVc5} •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 A"Tc^Ij 3s3a> 光栅工具箱初始化 &*X3c h •初始化 5Xp$ yX = - 开始 9vB9k@9 光栅 7yo|ie@S 通用光栅光路图 ^nG1/} •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 'hxs((['\ 可直接选择特定的光路图。 & gY;`*< L+v8E/W
 HR/k{"8W4Q 9m<wcZ 光栅结构设置 PpX{+^z-% •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 0SAG6k~x
 (2\l i{$e •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 @C!JtgO% •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 YR$tPe
U'J P1\
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X7'h@>R •例如，选择第一个界面上的堆栈。 QT7w::ht z'5;f; 堆栈编辑器 $K=K?BV[ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 pkrl@ jv > •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。 Y2RxD\!Z 6Y0/i,d*
 O^QR;<t'
^N*pIVLC 矩形光栅界面 Y?"v2~;3 eY0Ly7 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 z6GL,wo# •此类界面适用于简单二元结构的配置。 $ioaunQKP •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 *#X+Gngo •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 842Mydom •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。 !?tu!
M<1?
)W_ Y3M,
 O3sla bE# :epitpJ 矩形光栅界面 KD[)O7hYC •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 r9p?@P\:[ •所选界面在视图中以红色突出显示。 hr/xp QW
 $6 Q2)^LJ •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。 E-*> f"<h •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 `Z;B^Y0  $G^H7|PzdC •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 f_z2#,g •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 ]ly)z[is"] •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。 s5_ 1}KKCs *YiD B?Si  J.CZR[XF#
>o=axZNa
 _BeX7 #/& q 矩形光栅界面参数 $w2[5|^ S •矩形光栅界面由以下参数定义 @n ~ND). - 狭缝宽度（绝对或相对） 93zlfLS0 - 光栅周期 Yc|- sEK/ - 调制深度 Yp?a=R •可以选择设置横向移位和旋转。 uMq\];7I
.PA ?N{z
 <+mO$0h"r
_3FMQY( 高级选项和信息 @eG#%6"> •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 ;1( qGy4 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 `"bRjC"f] •可以设置总级次数或衰逝波级次数 .n ^O)|Z （evanescent orders）。 XH_ qA[=c] •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 /ab K/8ZQ
•相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 $)i"[ 37za^n? SG  v~W6yjp fu7[8R" { •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 MZhJ,km) •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 :` !mCW`Q- •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
# 8-P •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 Q%b46"
C sQ}P)  'DB({s ;Vtpq3 过渡点列表界面 hGaYQgGq •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 (HP={MrV •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 R.n`R|NOd •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 zfT'!kb,(  rqG6Ll`=+ s$=B~l 过渡点列表参数 n
B|C-.F •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 ~ A{[=v •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。 l<+,(E= 'rcs K  GQc%OQc\ [ + [fD •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 4QN6BZJ5 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 LnACce
?b •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。 =K&q;;h j(2tbWg9-
 /(}l[jf s 13 d* 高级选项及信息 Q0oDl8~ •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。 hc~#l # ?\ i,JJO
 ;:K?7w fXn
)-7( Hv1 正弦光栅界面 Ub-k<]yZ •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 ?eZ"UGZg' •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 bgx5{!A
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Y{\2wU!Isn - 脊的材料：基板的材料 -Z Ml[;OM - 凹槽材料：光栅前面的材料 uc
`rt" cVt$#A)  9H Bx[2& RI ].LB_ 正弦光栅界面参数 C X@H G)l - 正弦光栅界面也由以下参数定义： X$Qi[=L •光栅周期 <GU(/S!} •调制深度 =dJEcC_J - 可以选择设置横向移位和旋转。 'Y/V9;`)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。 P<w>1
= .M#>@~XR  8*X
L19N 1F%*k &R 高级选项和信息 _O'rZ5}& •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。 nHL>}Y g
G;.u>92r|
 XcW3IO O#ajoE
高级选项及信息 [}B{e=`! •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 +vY`?k` SX94,5 _Q  T"jDq1C/,E 锯齿光栅界面 b8xfV{3 L •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 5nlyb,"^g •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 v?iH}7zb%Q •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Vam8NnZ|r - 脊的材料：基板的材料 ;
yC`5 - 凹槽材料：光栅前面的材料 ZtZV:re= >WG91b<Xq
 VHkrPJ[ i_9/!D 锯齿光栅界面参数 3xR#,22:} •锯齿光栅界面也由以下参数定义： G ?X,Y\Lp - 光栅周期 sjbC~Te-- - 调制深度 i7E7%~S •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 9(\ N+ •可以选择设置横向移位和旋转。 3B]+]e~ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 ]$%4;o4O
[IX !3I[J]  8J @OMW&[l
oEf^o*5( 高级选项和信息 m,"tdVo . •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 "pJ EzC  Lr]Hvd 探测器位置的注释 c35vjYQx0 关于探测器位置的注释 :re(khZq# •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 E<[
bgL •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 N`:b vr •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。 ty8!"-V1 •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）。 #8HXR3L5=! •可以避免这些干涉效应的不良影响。 2:0Y'\nn  x" =q+sA
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