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摘要 LzR iiP^q Rs`a@ Fn 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。 { ZX C% (u B5:g{,C
 yf) `jPM1< 86# mmm) 本用例展示了...... ` l2q G# •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： (x
qA.(F - 矩形光栅界面 "ILWIzf.] - 过渡点列表界面 d|]O<]CG_ - 锯齿光栅界面 <im<(=m9 - 正弦光栅界面 s.` d<(X? •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 |A0$XU{ xXZKj 光栅工具箱初始化 -vHr1I< •初始化 N@6OQ:,[F - 开始 7E`(8i 光栅 k-V I9H!, 通用光栅光路图 SDHc[66' •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， R: <@+z^A[ 可直接选择特定的光路图。 xn@0pL3B~ E [.tQ|C
 8e!DDh KC:4 光栅结构设置 i ,pN1_- •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 9K':Fn2,
 t3t0vWE<, •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 [fi'=C b •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 2BDan^:-Av
[Cj}nld
 *xg`Kwl5Kl
K;p<f{PE •例如，选择第一个界面上的堆栈。 1/ pA/UVO T_?nd T2 堆栈编辑器 GrR0RwnH)? •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 +'/}[1q1/T •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 d:hL
)x l (#ke
 V tO;UN
<;cE/W}} 矩形光栅界面 7TkxvSL X R
pI<]1 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 6_<s=nTX •此类界面适用于简单二元结构的配置。 1N9< d, •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 rN1U.FRe/ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 LkGf|yd_ •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 ]}[Yf
zk 5=Opmvh
 +K%pxuVh eh:}X}c=J] 矩形光栅界面 B w<zc =% •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 7~"(+f •所选界面在视图中以红色突出显示。 (X(1kj3
 5m^Hi} S _ •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 a3 UPbl3^ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 %g u$_S  /Y[o=Uyl •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ;wXY3|@ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 AL]h|)6QpC •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。 )!k_Gb`#X vZE|Z[M+<  sr+gD* @h
_t|G@D{
 3gG+`{< iog #
, 矩形光栅界面参数 4e@&QOo`Cu •矩形光栅界面由以下参数定义 SgpZ ;\_ - 狭缝宽度（绝对或相对） 6KEykw
j - 光栅周期 x^)g'16 ` - 调制深度 eb!s '@ •可以选择设置横向移位和旋转。 ,$h(fM8GC
*O+R|Cdp/
 sK@Y!oF}\
*#lBQ BH|. 高级选项和信息 JFRpsv •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 LAv:+o(m/ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 LBmM{Gu •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ;GE26Ymqly （evanescent orders）。 C5es2!^-]O •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 F1gt3 ae •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 \ fK47oV ZD5 I5  7q%|4Z-~ g.I(WJX0 •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 ]By0Xifew •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。 i}PK $sa#c •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 *wC \w •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 q. =^i z&m
;OOj[%.  t_dcV%= FZe:co8Mu 过渡点列表界面 n1QEu"~Zj •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 #K=b% ;> •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 v:r D3=M- •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 t =n+3`g  k""> 2#V XC |* A$x, 过渡点列表参数 |DN^Nht E •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 "^;#f+0 •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。 CifA,[l34 z)4UMR#b&  fL!V$]HNt O( VxMO
•必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 (y1$MYZ Q •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 9s!
2 wwh •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。 .#*D !;f b,#` n
 8h2D+1,PZC \V]t!mZ-}l 高级选项及信息 gaQ[3g •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。 wJ6_I$ > 60"5?=D
 glv ;C/l
9Ei5z6Vk/+ 正弦光栅界面 L e*`r2 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 }FrEF\}]_7 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ]?[zx'| •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： wHx}U M" - 脊的材料：基板的材料 swt tp` - 凹槽材料：光栅前面的材料 hM?`x(P o`idg[l.  FJ{ =2]x| / vHYM S 正弦光栅界面参数 {$;2 HbM( - 正弦光栅界面也由以下参数定义： )X/*($SuA •光栅周期 Cl,9yU)1n •调制深度 C>^,*7dS - 可以选择设置横向移位和旋转。 wfE^Sb3 - 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。 U_]=E<el 4sTMgBz w  rWA6X DM7 80C(H !^ 高级选项和信息 J,??x0GDx, •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。 I_ONbJ9]
S_6g~PHsr
 n +2%tW '3^Q14`R 高级选项及信息 %,0%NjK •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 k0JW[04j C0QM#"[  U9
#w 锯齿光栅界面 w8p8 ; @ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 @o6R[5( •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 *7ZtNo[+ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： dN< , %}R - 脊的材料：基板的材料 ZWS2q 4/S - 凹槽材料：光栅前面的材料 }Al YNEY 'S*k_vuN
 A{N\) V7EQ4Om:It 锯齿光栅界面参数 M*w' 1fT •锯齿光栅界面也由以下参数定义： )qv2)a!H - 光栅周期 6kN:* - 调制深度 96c?3y a •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 vy [C'a •可以选择设置横向移位和旋转。 7/aOsW"6 •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 ]W/>L dv
Ird|C[la  LBat:7aH> y \D=Z
N@ 高级选项和信息 py
@(
< •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 0OnV0 SIL  H>XFz(LWh 探测器位置的注释 H}/05e 关于探测器位置的注释 " u492^ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 lq>AGw •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 -R
b{^/ •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。 U\zD,<I9 •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^4}CK^< •可以避免这些干涉效应的不良影响。 F'FP0t!S  VL\t>n
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