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摘要 \%BII>VS {(#2G, 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。 "@ 1+l& JiN>sEAM
 >a%C'H.A9 +%sMd]$,n 本用例展示了...... CNMcQP •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 0Ba*"/U]t~ - 矩形光栅界面 o{[w6^D7 - 过渡点列表界面 4(nwi[1Y - 锯齿光栅界面 y?Cq{( - 正弦光栅界面 ~CX1WPMI: •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 W6^YFN OrP i ("/ 光栅工具箱初始化 T"_f 9? •初始化 5do49H_ - 开始 3sD/4 ? 光栅 (Q(=MEa r 通用光栅光路图 1[:tiTG|C •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， *G&3NSM- 可直接选择特定的光路图。 ssY5g !% O=
84ZP%
 .o(S60iH!( ;Z 6ngS 光栅结构设置 &zV; p •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 $*$X5
 6^vz+oN •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 h?7@]&VJ •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 XMlcY; W
p N+1/m,
 B`w@Xk 'D
4Ai#$SHLm •例如，选择第一个界面上的堆栈。 ;&9wG` W&=F<n` 堆栈编辑器 <wTD}.n •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 5H!6m_,w •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。 |% $mN{ (|dN6M-.K
 {?uG] G7
ItxC}qT 矩形光栅界面 |2!cPf^8 |R3A$r#- •一种可能的界面是矩形光栅界面。 Nhrh>x[wJ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 m {?uR.O •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 (5h+b_eB •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 A(1d q •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。 i%#
<Hi7
=z4kK_?F,
 d>hLnz1O cyXnZs ?| 矩形光栅界面 PzH#tG&.j •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 lG R6S •所选界面在视图中以红色突出显示。 h(gpq SN
 Evt&N)l!^ •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。 F.$NYr/|y •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 glUf. :]  ; %mYs Q •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 "yf#sEabV •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 q~6((pWi| •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。 8/T,.< 5 }0
b[/ZwQ  EF8'yc Jk+
:> o2UH
 Bs;.oK5!n@ kpx2e2C| 矩形光栅界面参数 HOb0\X •矩形光栅界面由以下参数定义 =*=qleC3 - 狭缝宽度（绝对或相对） cU D}SOW - 光栅周期 c=u'#|/eb - 调制深度 CAtdx! •可以选择设置横向移位和旋转。 <?Y.w1
;To][J
 $zD}hO9
~O~R,h> 高级选项和信息 >Ni<itze$i •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 |n*<H| •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 1g h<nn •可以设置总级次数或衰逝波级次数 %Kc 2n9W （evanescent orders）。 ZuVes?&j •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 Xw]L'+V= •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 H-'~c \ ) .!yw@kg  0})mCVBY <Kt;u u> •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 3}V -'!
•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。 3!2TE - •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 [fl^1!3{ •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。 9xM7X?
HWxwG'EEY,  5|Hz$oU y)D7!s 过渡点列表界面 ^gd[U C-"w •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 Qv/Kb w
N{ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 6\GL|#G •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。 [RFF&uy  _H)>U[ $|n#L6k 过渡点列表参数 @`H47@e •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 q<>aZ|r •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
s2;b-0 Dfl%Knl@J  V7q-Pfh !y q8[I`
V{ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 mIm.+U `a2 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 Y=tx
kN •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 ~CQT PR <imIgt|`2
 ar[*!:! \A=:6R%Qb 高级选项及信息 mQ qv{1 •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 1k?k{Ri -$+`v<[r
 3PgiV%]
0
V3`rK 正弦光栅界面 i R6w) •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 Y!nxHRE •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 (OT&:WwW •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： kSq1Q#Bxq - 脊的材料：基板的材料 7qT>wCVT - 凹槽材料：光栅前面的材料 NZ=`iA8)X 9>1Gj-S2:  )ND%MYJSq fl zHZH 正弦光栅界面参数 CF_pIfbaf - 正弦光栅界面也由以下参数定义： G~fM!F0 •光栅周期 UqE peLK •调制深度 3r]N\c - 可以选择设置横向移位和旋转。 @ZTsl ? - 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。 +=&A1 {kR3 eh5j  4 1Ht sj WZ] f \S 高级选项和信息 [mJmT-> •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。 @$ggPrs
l1MVC@'pvP
 Q /Xo8 kC 高级选项及信息 ">D7wX,.> •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 Od5I:p]N 0}d^UG D  TqN4Ok Cm/ 锯齿光栅界面 .,$<waGD •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 D<:J6W7] •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 ` 7mRUDz •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： klwNeGF]N - 脊的材料：基板的材料 \WN ,. - 凹槽材料：光栅前面的材料 n%Df6zQ<@s G378 ,H
 W{z {AxS o R_qAb 锯齿光栅界面参数 F:B 8J4/ •锯齿光栅界面也由以下参数定义： 4UV<Q*B\ F - 光栅周期 p3R: 3E6p - 调制深度 5B76D12 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 ]1k"'XG4, •可以选择设置横向移位和旋转。 (yB)rBh>n •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 3j2#'Jf|:
U'K{>"~1a  ?cRGdLP'D yoc;`hO- 高级选项和信息 y
+2 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 swGp{wJ  eKw!%97> 探测器位置的注释 wTw)GV4 关于探测器位置的注释 *eLKD_D`!C •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 AZgeu$:7p< •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 ccPTJ/%$ •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。 CfMC c:8mL •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）。 7u|X
. X •可以避免这些干涉效应的不良影响。 2uln)]  VsJ4sb 7
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