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摘要 :]-oo*xP >S +} 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。 {q0+ PzgP sxREk99lL
 SN{+ P k S:_Ms{S 本用例展示了...... } GB~3
J •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ii )# (b:V - 矩形光栅界面 hC:' L9Y - 过渡点列表界面 G68Ko M - 锯齿光栅界面 te+} j7SU - 正弦光栅界面 n N< N~ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 "Lbsq\W> dEoIVy _9R 光栅工具箱初始化 Zo3!Hs ZA •初始化 5CkG^9 - 开始 .{1$;K @ 光栅 ]ZY2 \' 通用光栅光路图 b{A[\ " •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， ZLkl:'E_ 可直接选择特定的光路图。 *r`=hNr QHk\ Z
 #aP#r4$ }\"EI<$s 光栅结构设置 7* 5 B •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 jdxHWkQ
 /s\ m V •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 +K 4XMf •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 bwsKdh
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hhTtxC< : •例如，选择第一个界面上的堆栈。 y E$PLM U zy@ \ 堆栈编辑器 ]&*POri& •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 fzSkl`K} •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。 /G||_Hc -/Q5?0z
 D#g -mqar:
6>vR5 pn 矩形光栅界面 U%q)T61 #dauXUKH •一种可能的界面是矩形光栅界面。 7H6Ts8^S •此类界面适用于简单二元结构的配置。
\]ib%,:YU •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 %F*9D3^h •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 m xv ?PP •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。 (Z ) ,gxt
Oyl~j #h
 E)v~kC}7. voa)V 1A/] 矩形光栅界面
0,Ds1y^ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
R3>q ] •所选界面在视图中以红色突出显示。 z74J yY
 W5R/Ub@g •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。 ` ~GXK •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 N1 t4o~  _H+]G"k/r •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 o0H^J,6gV •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 -KiPqE%&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。 Vk6 c^/v km %r{  i).%GMv*r
y,D9O /VP
 q\fbrv%I4 TFSdb\g 矩形光栅界面参数 &h5Vhzq(< •矩形光栅界面由以下参数定义 VU P|j/qD - 狭缝宽度（绝对或相对） A*h8 o9M - 光栅周期 odP<S. - 调制深度 $fb%?n{ •可以选择设置横向移位和旋转。 !wYN",R-
)."ob =m
 iJ>=!Q
i q;\}, 高级选项和信息 gwj?.7N*k •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 </I%VHP,[f •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 UylIxd •可以设置总级次数或衰逝波级次数 m$8siF{<q （evanescent orders）。 s< tG •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 '(]W tx%9" •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 m#+0m! _/ >ktYo:  c &c RXXHg •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 4
]oe`yx •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。 X@~/.H5 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 Y.m1d ?H 1 •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。 frc AXh9
|~9jO/&r 
Dl!0Hl wSR|uh 过渡点列表界面 z_c-1iXCW •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 m[%356u •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 :!i=g +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。 `xM*cJTZ  jOhAXe;~X{ 2 a@X-Di 过渡点列表参数 d V%o:@Z •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 b: (+d"S •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。 ~ <1s[Hu $1=7^v[U  FB E|pG7 dv.
77q •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 AQ -PHv •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 / )K') •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 F=F84 _+K Y%}&eN$r
 / Xnq0hN veDv14 高级选项及信息 $_JfM^w •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。 O72g'qFPE C6ql,hR^h`
 Z|K HF"
W=Syo&;F8 正弦光栅界面 8wWp+Hk •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 b WL!= •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 'v '[_(pq •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
R &1>\t - 脊的材料：基板的材料 .H|Z3d!Jj - 凹槽材料：光栅前面的材料 9DBX.| QFTiE1mGH  :h,}yBJ1L <.`i,|?MHS 正弦光栅界面参数 WX Fm'5V r - 正弦光栅界面也由以下参数定义： .*NPoW4Kv •光栅周期 p;4FZ $ •调制深度 $2FU<w$5 - 可以选择设置横向移位和旋转。 + 1#;s!e - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 |kmP#`P~ j&ti "|2\  *6JA&zj0B H@- GYX"4 高级选项和信息 :X":>M;;+ •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 !@!603Gy
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70r'b]
 N+~
MS3 x` ?>j$ 高级选项及信息 +PPQ"#1pS •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 <=CABWO. )4fQ~)  /%&5Iq\:vA 锯齿光栅界面 8 Z}%,G*n •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 g)f& mQ) •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 "3_X$`v"! •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： tF[) Y# - 脊的材料：基板的材料 GX23c
i - 凹槽材料：光栅前面的材料 Na`>
pH ~F@p}u8 TV
 L0VZ>!*o S /Ic= 锯齿光栅界面参数 E$_zBD% •锯齿光栅界面也由以下参数定义： yIiVhI?X - 光栅周期 (Jb#'(~a - 调制深度 aF/DFaiYv •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 = ~s+<9c] •可以选择设置横向移位和旋转。 o(}%b8 K •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 t=eI*M+>h
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jEX  ~%lUzabMa [qY yr 高级选项和信息 NPv.7, •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 #P!<u Lc%  I[r R-4.F] 探测器位置的注释 z\FBN=54z 关于探测器位置的注释 _KloX{a •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 Qu<6X@+5 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 O\uIIu y •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。 "Plo[E •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）。 v`L]dY4, •可以避免这些干涉效应的不良影响。 ).HA #!SE  ].Bx"L!B
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