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摘要 feJz X*u l^`& Tnzv 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。 <//82j+px `
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 :~u vxiF vjo@aY.x 本用例展示了...... 3[q&%Z. •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： F;
upb5 - 矩形光栅界面 nsT]Yxo%M - 过渡点列表界面 3k YVk - 锯齿光栅界面 E l f '1 - 正弦光栅界面 $}&r.=J". •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 (CUrFZT$ -Iq
W@|N 光栅工具箱初始化 R $>]7-N} •初始化 * SAYli+@ - 开始 PK&3nXF%4 光栅 2T3TD% 通用光栅光路图 Lj]I7ICNh •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， OGl> i 可直接选择特定的光路图。 rw CFt6;v Y !3Mm*
 :+ASZE. 0 QzUcr)3+ 光栅结构设置 z@ 70{* •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 !WT Z =|
 .`I;qF •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 =J@M, mbHg •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 j @w+>h
=1!,A
 V gh;w-a
OO7s j@ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 8 `\^wG$W 25bbuhss 堆栈编辑器 "o| f •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 "hE/f~\ •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。 @k<
e] @r =O~ J
 t=-t xnlr<
$ 12mS 矩形光栅界面 Z.Otci> J 3Jt7IM!9[ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 WA'& 0i4 •此类界面适用于简单二元结构的配置。 jw P}{mi* •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 a'NxsByG]s •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 8Ce|Q8<8] •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。 $`KddW0_
,H_b@$]n8
 z XI [f E?V PCx 矩形光栅界面 T9s $IS , •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 sl5y1W/ ]] •所选界面在视图中以红色突出显示。 FJ/>=2^B
 b 8vyJb,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。 mYU7b8x_ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 [RAzKzC\M  *qX! •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 +%O_xqq •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 t:NYsL •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。 G,{=sFX b `W2^/D  |"K<
LnwI 7uvq
 oVD)Fb%[i9 cWNZ +Q8Y 矩形光栅界面参数 r8R]0\ •矩形光栅界面由以下参数定义 >A]U.C - 狭缝宽度（绝对或相对） bF 85T(G - 光栅周期 F!>92H~3G - 调制深度 !=)R+g6b •可以选择设置横向移位和旋转。 Moldv
x=M
G{ |0}
 S=
NG J 0
nnzfKn:J 高级选项和信息 M u1H*;_8 •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 gv6}GE •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 wsfN \6e •可以设置总级次数或衰逝波级次数 Ky r3)1#J （evanescent orders）。 n?UFF i+a •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 OI8Hf3d= •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 M1Frn n ( plsL
 \*wQ%_ N5 #`g..3ey •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 w[K!m.p,u •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。 :2 Fy`PPab •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 2\b 2W _ •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。 j;BMuLTm1
2!w5eWl,  ORc20NFy7 F0 D7+-9[ 过渡点列表界面 hoj('P2a#n •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 J2KULXF •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 hja;d1yH •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。 A>bp P  u%s@B1j O(_a6s+m 过渡点列表参数 f%g^6[ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 "3?N * ,U_ •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。 8Qo~ zO C.#\ Pz0  pA%Sybw+ 1D TA Dh0 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 pBb fU2p •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 TwaK>t 96[ •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。 -|FSdzvg %XQ!>BeE
 H[x$65ND D)_67w|u| 高级选项及信息 ~ {xm(p •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。 NI%&Xhn!*> xMpQPTte
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Yg $ 正弦光栅界面 rsGQ
:c •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 iP uX •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 `"-ln'nw •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ULJ V - 脊的材料：基板的材料 Twi7g3}/jB - 凹槽材料：光栅前面的材料 qs|{ !EuqJ j h 
%77X/%.Y 6F)^8s02h 正弦光栅界面参数 sN_c4"\q - 正弦光栅界面也由以下参数定义： `a + "[% •光栅周期 er%D`VHe •调制深度 P L}c1Ud - 可以选择设置横向移位和旋转。 } }Kj b - 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。 ~x #RI t )
u(Gf*t  |n/qJIE6 )<+t#5" 高级选项和信息 JK/VIu&! •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。 ,P.yl ~'Al
fp)%Cr
 4owM; y YR? ujN 高级选项及信息 {: H&2iF •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 .:U`4 ->E IHs^t/;Iv  tEbR/? ,GI 锯齿光栅界面 ;iq5 8. •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 b rpsZU •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 MKPw;@- •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： #=81`u - 脊的材料：基板的材料 d J|/.J$d - 凹槽材料：光栅前面的材料 )b7 ;w#%q v *[oe
 *)| EWT?, wa f)S= 锯齿光栅界面参数 j YVR"D; •锯齿光栅界面也由以下参数定义： !C3o zZ< - 光栅周期 D_D76 - 调制深度 d>wpG^"w •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 qH9bo-6 •可以选择设置横向移位和旋转。 5?=haGn •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 $E,,::oJ
:g~X"C1s  6VQe?oh ">|G^ @|:A 高级选项和信息 sWKe5@-o0 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 HVLj(_
A  AS-%I+ A 探测器位置的注释 X?gH(mn 关于探测器位置的注释 ->S# `"@$ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 S@^ o=B]] •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 I8%Uyap{ •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。 B ?%g@d-; •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）。 "+sl(A3`U •可以避免这些干涉效应的不良影响。 \96aHOk<  NQu .%=
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