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摘要 ||?@pn\ XO+rg&Pu 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。 F$bV}>-1k qVfl6q5
 rr, w/[ vA}_x7}n( 本用例展示了...... M*f]d `B •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： YS_3Cq - 矩形光栅界面 hH HQmK<r
- 过渡点列表界面 tva=DS - 锯齿光栅界面 f7y.##W G - 正弦光栅界面 K`2 (Q •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 . P+Qu
=r*Ykd;W|E 光栅工具箱初始化 C!|LGzs0 •初始化
\ 'Va(}v - 开始 *MB >,HU 光栅 N<1+aL\ 通用光栅光路图 q
k 6 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， S*$?~4{R 可直接选择特定的光路图。 +:"0 %( 4Y$\QZO
 a ydNSgu %IZd-N7i^ 光栅结构设置 $rI 1|;^ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 rlD!%gG2x
 3H`{
A/r •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 2 rr=F J •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 x Ek8oc
FF~r&h8H
 >=|p30\b
BjeD4 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 'It8h$^j kw@^4n+M 堆栈编辑器 U3N9O.VC •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 w7o`B R •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。 ,T`,OZm #K6cBf qI
 P /d nH
8'HS$J;C 矩形光栅界面 V*{rHp{=p Yu>DgMW •一种可能的界面是矩形光栅界面。 hd u2?v@ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 @J"tM. •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 kQ}n~H n •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 zD79 M •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 r]UF<*$
,_fz)@)
 +)iMJ]> :#pdyJQ_ 矩形光栅界面 \7uM5 k}l •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 {VL@U$'oI •所选界面在视图中以红色突出显示。 >
'hM"4f
 EP 4]#]5 •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 &J*M •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 L" NHr~  <"J]u@| •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
G$+v |z •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 b1.*cIv} •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。 w{6C4~0 B-R#?Xn:!I  ksOGCd^G7
Y8\ P"q b
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"HX1qP @ )?]u
U"L 矩形光栅界面参数 { K]5[bMT •矩形光栅界面由以下参数定义 NEIkG>\7q - 狭缝宽度（绝对或相对） &(rWl`eTY` - 光栅周期 ds(?:zx# - 调制深度 BVNW1<_: •可以选择设置横向移位和旋转。 rtRb r_
zKO7`.*
 K Lg1(W(
_*fNa!@hY 高级选项和信息 &0Yg:{k$ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 $'4 98%K2 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 X#lNS+&=' •可以设置总级次数或衰逝波级次数 IW 3k{z （evanescent orders）。 :oP LluW* •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 0N.h: 21(4 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 4^tSg #!V{ rp||#v0l!w  i#]e&Bru5 '4[=*!hs! •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 `hi=y BO •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 Xv8-<Ks •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 I6W`yh`I) •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 B7C3r9wj
9 CY{}g  V&M*,#(? &9p! J(C 过渡点列表界面 /o9T [ ^\ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 ]:<! ( •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 |h>PUt@LL •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 fFjpQ~0  F4EAC|Y oJz2-P mX 过渡点列表参数 bbK};u •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 mgq !) •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 B `~EA] d /BL:"t@-  k$w~ JO!s .Pc>1#z&[ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 +I3jI < •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 0bg"Q4 •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。 M"~ jNe| t'eqk#rq
 H_DCdUgC' Zv u6/# 高级选项及信息 z%;p lMj •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。 OXEk{#Uf[3 8i#
 BU O5g8m{
=q4} ( 正弦光栅界面 *'< AwG& •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 T*z]<0E] •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 (#Y~z ',I •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： d7OygDb < - 脊的材料：基板的材料 hi7_jl6 - 凹槽材料：光栅前面的材料 `fu_){ aF{_"X2  4xy\ WE<?y_0y& 正弦光栅界面参数 iNO>'7s7 - 正弦光栅界面也由以下参数定义： q2qi~}l •光栅周期 D* XrK0#Z` •调制深度 :QE5 7 . - 可以选择设置横向移位和旋转。 $~/2!T_ - 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。 ~ZHjP_5Q {ZJO5*  v, $r.g; @IT[-d 高级选项和信息 aA o|3KCs •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 dGIdSQ~ _
*;7y5ZJ
 +#}GmUwPG$ Z*,e<zNQ 高级选项及信息 $*Ucfw1T •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 ]P4Wf V
d <Vat@e  jh5QI Zf= 锯齿光栅界面 Y B#fAU •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 *FS8]!Qg •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 @KN+)q P •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ,6)N. - 脊的材料：基板的材料 VF%QM;I[Rc - 凹槽材料：光栅前面的材料 aO6\ e> Y"Cf84E
 P}bIp+ o2 /:e 锯齿光栅界面参数 th?+TNb^ •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
q6
CrUn - 光栅周期 7- B.<$uC - 调制深度 '\:4Ijp<" •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 "F
F$Q#) •可以选择设置横向移位和旋转。 E)"19l|}B •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 Z%t_1t
OgQd yU  rTPgHK]?l W5*ldX Xk 高级选项和信息 K$"#SZEi •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 AjzTszByu  tpfgUZ{ 探测器位置的注释 j-<]O OD 关于探测器位置的注释 y Zaf q"o •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 @HT\Y%E •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 ' \JE># •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。 6g(;2gY •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）。 s :vNr@TS •可以避免这些干涉效应的不良影响。 .<x6U*)\O
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