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摘要 {s*2d P) # h4FLF_w 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。 3T4HX|rC BHZhdm@),
 M'|p<SO] 7 \R"RH- 本用例展示了...... u |.7w 2 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： ecQ,DOX|b - 矩形光栅界面 xk7D x } - 过渡点列表界面 lmD [C n - 锯齿光栅界面 ^w<a S
w - 正弦光栅界面 -V[x
q •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 yTZ o4c " AYN dV ( 光栅工具箱初始化 m]8*k=v •初始化 =adHP|S - 开始 (j?? 光栅 RtpV08s\ 通用光栅光路图 w-LENdw •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， N@}h 可直接选择特定的光路图。 \x]\W#C dl6U]v=
 8UqH"^9.Q7
[)~1Lu 光栅结构设置 TO"Md["GI •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 } *xjO/Ey
 +`g&hO\W •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 jY]51B •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 0.w7S6v|&
AovBKB
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 /sT?p=[.
f86Z #% •例如，选择第一个界面上的堆栈。 ZILJXX4 q^Oj/w s 堆栈编辑器 0Bh cXH t •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 JTm'fo[ •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。 *KY:U&*
HK~SD: d
 #vga
qe9
=|ODa/2 p 矩形光栅界面 q` IY;"~ Xo/H+[;X •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ( tg9"C •此类界面适用于简单二元结构的配置。 CE c(2q+%i •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 o.0tD •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 -`* 'p i •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。 T]-MrnO
>V27#L2:J
 }l[e@6 r F p^RX<L/\=_ 矩形光栅界面 2%`=
LGQC •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 /(51\RYkir •所选界面在视图中以红色突出显示。 vszm9Qf
 4\
Xaou2V[ •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。 Z/ jm i •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 s_VcC_A  ID,_0b •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 E1OrL.A6 •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 T>rmm7F •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。 :,Y1#_\ >L2_k'uE+;  8{2
pa+'0Y]71
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s3d$C?B p8%qU>~+4 矩形光栅界面参数 e7xBi!I)~ •矩形光栅界面由以下参数定义 52tc|j6~# - 狭缝宽度（绝对或相对） :e;6oC*"q - 光栅周期
v>B412l - 调制深度 <a @7's •可以选择设置横向移位和旋转。 8TeO h 1\
ckA\{ v
 \j62"
{eaR,d~X 高级选项和信息 C`g
"Mk8 •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 =N\; ?eF( •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 wPjq
B{!Q •可以设置总级次数或衰逝波级次数 X%IqZ{ { （evanescent orders）。 A%W]XEa<
•如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 P7XZ|Td4* •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 bAZoi0LR
(!5Ta7X  QTi@yT: S7f.^8 •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 EOrui:.B) •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 S=!WFKcJR •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 dnoF)(d&Cm •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 (is' ,4^b
'lA} E  v7
*L3Ol
^rVHaI 过渡点列表界面 Mu[lk =jC •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 M8X6 !"B$Y •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 :
"| / •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。 -!1=S: S  jL\j$'KC L?d?O 过渡点列表参数 H@ 1'El\9 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 lK=Is
v + •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 H}F
UgA; -eF-r=FR  vF$(
Y/ 8>e YM •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 7s?#y=M •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 @-dGZ 5 •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 ja;aG y2 _rm
)Ri! }S u j=oFp 高级选项及信息 ,6;n[p"h|r •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。 %@Gy<t, zX_F+"]THt
 spfW)v/T!
, yltt+ e 正弦光栅界面 .8|wc •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 e ^O:I •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 GB|>eZLv< •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ~p s,U - 脊的材料：基板的材料 L8h3kT - 凹槽材料：光栅前面的材料 c36p+6rJk= 47Z3 nl?  #s~;ss , 5VTVx1P[8 正弦光栅界面参数 MWv@]P_0p! - 正弦光栅界面也由以下参数定义： l{dsm1#W~ •光栅周期 9- T<gYl •调制深度 #!F>cez - 可以选择设置横向移位和旋转。 x;7l>uR - 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。 IQO|)53) jlj ge=#c2  dzOco)y "KP]3EyPc 高级选项和信息 D-BT`@~ l •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。 F9o7=5WAb
nm1 dd{U6^
 /*y5W-'d^ @6'~RD. 高级选项及信息 L=#NUNiXr •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 'd$RNqe Q)0KYKD+@  B%6cgm, 锯齿光栅界面 .m]}Ba}J$ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 Z|E9}Il] •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 BEaF-*?A •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： nv_v FK - 脊的材料：基板的材料 t/;0/ql\ - 凹槽材料：光栅前面的材料 =Mx"+/Yo* i1uoYb?4(I
 $b|LZE\bU. I.3~ ctzu 锯齿光栅界面参数 C}) Dvh •锯齿光栅界面也由以下参数定义： %FYhq:j - 光栅周期 *eoH"UFYQ# - 调制深度 sg7h&<Xx •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 ikc1 ,o •可以选择设置横向移位和旋转。 3F R(gr$X •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 oY^I|F EOz
j_2g*lQ7a  -0CBMoe P#hRqETw 高级选项和信息 fc3 nQp7 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 }%Mdf6LS64  <u\Hy 0g 探测器位置的注释 o08g]a 关于探测器位置的注释 /iO"4%v •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 A8& @Vxdz •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 8S#$'2sT •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。 }eVDe(7_ •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）。 Sn*s@RE\s •可以避免这些干涉效应的不良影响。 ,pD sU @  eV*QUjS~
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