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摘要 5m9*85Ib d!:6[7 X6 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。 iMs5zf <M du)~kU>l
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x (uRj SE),":aY 本用例展示了...... NGOqy+Ty{f •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 2 I&o6 9x? - 矩形光栅界面 |!"2fI - 过渡点列表界面 D3)zk@N - 锯齿光栅界面 q|8{@EMT - 正弦光栅界面 Zf'TJ `S •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 s VJ!FC iVG-_RsKK 光栅工具箱初始化 hi0R. V& •初始化 m < 3Ao^I+ - 开始 "g' jPwFG 光栅 7vAB q( 通用光栅光路图 ~ug=
{b •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， (rkU)Q 可直接选择特定的光路图。 e _/b2"{ LxpuhvIO
 W2z*91$ # *TEq 光栅结构设置 RTv
qls •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 ^_ kJKM,
 BRk0CLr5 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 hWKJ,r%9; •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 55;g1o}}f
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0-(U\ •例如，选择第一个界面上的堆栈。 8HR mQ {; .T7dL 堆栈编辑器 u-tQ9ioKC •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 bks/ `rIA •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。 KyzFnVH3) <x&%~6j
 G 2mX ;
!}4MN:r 矩形光栅界面 1!.(4gV F35#dIs`& •一种可能的界面是矩形光栅界面。 (sQr X{~ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 %zSuK8kxV •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 8
O 67 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 _z54Ycr4H •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。 y| Ir._bt
#'q<v"w
 1?| f lK P1NJ^rX 矩形光栅界面 Ton94:9bZ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 XEdzpkB •所选界面在视图中以红色突出显示。 U-:ieao@
 4T?h •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。 3L fC {ER •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 zLF?P3 ^  8@PX7!9 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 (%U@3. _ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 EaWS. eK •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。 )
/v 6l D) @YI.T  B}eA\O4}I
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 Gdg )9 '}rRzD: 矩形光栅界面参数 Q43|U4a •矩形光栅界面由以下参数定义 @?[1_g_'P - 狭缝宽度（绝对或相对） $ -c!W!H - 光栅周期 I( S)n+E - 调制深度 Dk='+\ •可以选择设置横向移位和旋转。 8&Myv a
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 w ~ dk#=
(4@lKKiU%H 高级选项和信息
|TE}`?y[g •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 4:7V./" 9 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 kEO7 PK/ •可以设置总级次数或衰逝波级次数 3&x-}y~sg （evanescent orders）。 k@ K7yK •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 !I\!;b •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 Nk[2nyeO> Pu b0IIs  : iiw3#] WsFk:h'r •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 'SYo_! •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。 ) 9S>Z ZF •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 s!9dQ. •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。 WO6/X/#8 b
$o +5/c?|  {} Bf HAYMX:% 过渡点列表界面 w0ZLcND{ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ^ZM0c>ev=l •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 p7ir*r/2 •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 >3gi yeJ  TrdZJ21#M { "vkji> 过渡点列表参数 t |W ) •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 1shBY@mlq •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 }YOL"<,:o < p TTo  Eh | . L'i-fM[# •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 [~\PQYm' •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 3u>8\|8wz •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 @FN*TJ WhBpv(q}.
 ^ +SkCO ]0B|V2D#e 高级选项及信息 NA$zd( •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。 !T Ap+b
@>x pYV
 zciCcrJ
,&HR(jTo 正弦光栅界面 J
wm T / •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 )R_E|@" •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 nH !3(X* •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Q HBtWQgS - 脊的材料：基板的材料 +KEkmXZ - 凹槽材料：光栅前面的材料 `N /RHb% T88Y
qI  ! }M, ~e@>zoM'^ 正弦光栅界面参数 CY?G*nS?iK - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 2eQdQ wX •光栅周期 .7ayQp •调制深度 Xl |1YX1&m - 可以选择设置横向移位和旋转。
he+#Q 6 - 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。 = \ ,
qP ;oH ,~|K  iO1nwl !# uk`8X` ' 高级选项和信息 rAQF9O[ •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。 Gi^Ha=?J%
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 n,M)oo1G L3(^{W]| 高级选项及信息 pN[0YmY# •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 UFn8kBk N?4q  Zs zs1{t 锯齿光栅界面 Lb=W;9; •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 M] V.!z9B •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 h7_)%U<J2 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： X7*` - 脊的材料：基板的材料 2 4\g bv< - 凹槽材料：光栅前面的材料 P}3}ek1Ax YJ7V`N p
 o5Rz%k#h &[|VZ[ 锯齿光栅界面参数 3mt%!}S •锯齿光栅界面也由以下参数定义： 8_\W/I!7b - 光栅周期 I12KT~z<r - 调制深度 -[#n+`M •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 1ywU@].6J] •可以选择设置横向移位和旋转。 +zOOdSFk. •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 BZ+-p 5]-
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Rc"^oS  iT )WR90 5a8>g
[2U 高级选项和信息 J>S3sP •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 Sg*0[a3z  ('o&Q_ 探测器位置的注释 T>]sQPg 关于探测器位置的注释 mU{4g`Iw •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 d }0qJoH4 •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 f_ r0}) •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。 zDBD .5R; •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）。 a, K ky ^B •可以避免这些干涉效应的不良影响。 4B O %{  * crw^e
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