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摘要 `B %%2p& 4.O) /0sU 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。 "N+4TfXy LU6R"c11
 Kb; *"@LX JwG(WLb: 本用例展示了...... lC5zqyG •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： Ip
t;NlR - 矩形光栅界面 `OW'AS | - 过渡点列表界面 be+-p - 锯齿光栅界面 4|x _C-@ - 正弦光栅界面 [ V.6 7_~ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 u?,>yf.;s <cTX;&0= 光栅工具箱初始化 $kUB%\` •初始化 Vn#}f=u\ - 开始 )tlj{ 7p 光栅 fFJ7Y+^ 通用光栅光路图 N9-0b •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， d"|_NG` vr 可直接选择特定的光路图。 E QyX! mP)bOAU
 U$y 9f $ }/tlA&e 光栅结构设置 c.>f,vtcn •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 [N,+mX
 \uZpAV)5 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 -Q? i16pM •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 _7!ZnJrR
t|U5]$5
 ]L3U2H`7
"Q@m7j)( •例如，选择第一个界面上的堆栈。 .gO|=E" {
j_-iF 堆栈编辑器 8F[ ];LF> •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 aE0R{yup Z •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 ?o(284sV3 rWr'+v?
 g 4+K"Q /M
H9 WYt# 矩形光栅界面 :Wbp|:N0 ^\ PRz Y •一种可能的界面是矩形光栅界面。 L&6^(Bn •此类界面适用于简单二元结构的配置。 3eY>LWx •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 !Q\*a-C •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
ZX/FIxpy •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 P5my]4|x
jU-LT8y:
 O
_9r-Zt^ db 99S 矩形光栅界面 A.b^?k%I •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 nc1~5eo •所选界面在视图中以红色突出显示。 k[ *9b:~
 e6p3!)@P1 •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 k
(AE%eA •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 faO iNR7;h  WWSycH
?[ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 /)[-5n{ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 qt9jZtx •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 z#gebr~_\ R+.4|1p  +mjwX ?yF
PxYK)n9&
 xY?p(>( UXji$|ET6 矩形光栅界面参数 IhzY7U)}T •矩形光栅界面由以下参数定义 QyCrz{/ - 狭缝宽度（绝对或相对） l^I? @{W - 光栅周期 SE*;6&yL - 调制深度 0V6, &rTF •可以选择设置横向移位和旋转。 _wX T9`|3
}h`z2% 5o
 RF*>U a
~ 6=6YP 高级选项和信息
!RJ@;S •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 dWzf C@] •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 wdj?T`4 •可以设置总级次数或衰逝波级次数 yl?LXc[) （evanescent orders）。 4U\>TFO •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 2MB>NM<xO •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 > 3& x
.@O]}UH  ! Gnm<|. mNC?kp •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 `'|6b5`2j •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。 41/ civX>V •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 V=fu[#<@Ig •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。 1<~n2}
y~*B%KnEQy  ] K&ca N5l`Rq^K 过渡点列表界面 8; `B3N7 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 K"[jrvZ= •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 +s_a{iMVP •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。 d_(;sW"I  c1kV}-v AHr^G' 过渡点列表参数 xuHP4$<h3 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 B (eXWWT_ •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。 y}FG5'5$13 Ho}*Bn~ic  wL3BgCxqDL B t3++ Mj •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 d$ o m\@ •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 t{UWb~" •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。 ZuWh gnp qPi $kecx
 p-"wY?q
m.6uLaD"!} 高级选项及信息 |
#a{1Z) •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 p\I3 f I0i \8*j"@ !H
 fWJOP sp*/
Y#): 1C1 正弦光栅界面 )s7 EhIP •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 lp d~U 2& •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ; [lLFI •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： PRYm 1Y - 脊的材料：基板的材料 J7wwM '\ - 凹槽材料：光栅前面的材料 .FYRi_Zd 41B.ZE+*qd  W|;`R{<I% e7iQ G@ i7 正弦光栅界面参数 6_8y Q - 正弦光栅界面也由以下参数定义： L kafB2y •光栅周期 } j6|+ •调制深度 _Q\rZ
l - 可以选择设置横向移位和旋转。 | ]:6IuslJ - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 U3 aM ^ W 7 s  k ,OxGG zB7 ^L^Y 高级选项和信息 l YdATM(h •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 oQ Vm)Bn'R
x5 #Kk.
 |J-tU)|1vl Ss{5'SF)$c 高级选项及信息 bQ?Vh@j(M •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 $Y$s*h_-/< lZ"C~B}9:I  7
mA3&<&q 锯齿光栅界面 4*n1Xu 7^x •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 BB/c5?V •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 1_xkGc-z< •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： ,o
`tRh< - 脊的材料：基板的材料 *!N W!,R - 凹槽材料：光栅前面的材料 _M>S =3w 2
=>3B
 KLj/,ehD
! RT%{M1tkS 锯齿光栅界面参数 n68qxD-X •锯齿光栅界面也由以下参数定义： RXW dqaENx - 光栅周期 I#F,
Mb>: - 调制深度 EN>a ^B+! •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 T/%k1Hsa4H •可以选择设置横向移位和旋转。 m,4'@jg0 •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 qIy9{LF
>FFp"%%  6!U~dt#a b L:+(/: 高级选项和信息 A6;[r #C •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 tuo'Uk )  +,ld;NM{ 探测器位置的注释 @71y:)W< 关于探测器位置的注释 *MW I`=c •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 5 "x1Pln •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 d)%l-jj9, •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。 grd
fR`3 •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）。 ;$r!eFY; •可以避免这些干涉效应的不良影响。 N9H qFp  pL.~z
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