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摘要 `,pBOh|' >/.jB /q 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。 |#*+#27 wMF1HT<*
 W{ozZuo ~O./A-l 本用例展示了...... jc6~V$3 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： T06w`' aL - 矩形光栅界面 Rbm+V{EF& - 过渡点列表界面 zXGI{P0O - 锯齿光栅界面 0=`aXb- - 正弦光栅界面 rf$[8d •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 %E, -dw D0f7I:i1 光栅工具箱初始化 hhjsg?4uL •初始化 /%?bO- - 开始 0x'Fi2= ` 光栅 QQHC
1 通用光栅光路图 c$A}mL_ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， Z+J~moW ` 可直接选择特定的光路图。 Qw% 0<~< ?aG ~ E
 @J@bD+Q+0 IfRrl/!nw 光栅结构设置 ^kB9
I8u •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 v Ma$JPauI
 Z.>?Dt •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 Yic'p0<
?V •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 ";0-9*I
Q%GLT,f1.
 SR)@' -Wd
|("5 :m •例如，选择第一个界面上的堆栈。 p|*b] 36 &zP\K~Nt 堆栈编辑器 gY=+G6;=< •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 @D<Q'7mLh •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。 1 g RR v#IZSBvuQK
 Ug O \+cI
Z3T 26Uk 矩形光栅界面 v:j4#pEWD inGH'nl_ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 n_] OYG>U •此类界面适用于简单二元结构的配置。 Xg"Mjmr •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 U`'w{~"D% •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 tX}Fb0y •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。 9=~jKl%\vJ
]zK} X!
 F{<r IR ~RE`@/wQ] 矩形光栅界面 sAc)X!} •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 *KV] MdS •所选界面在视图中以红色突出显示。 |y=D^N TG
 8|Y^z_C •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。 ma* 9O |v^ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 EA>$t \z  `Op
";E88 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 tbk9N( R •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 <$9A P •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 ^jhHaN ]G^ bm7$D Kp#  anV)$PT=
o_$r*Z|HG
 +Q_ Gm3^ @f YA{-ZC 矩形光栅界面参数 \S2'3SD d/ •矩形光栅界面由以下参数定义 d ly 08 74 - 狭缝宽度（绝对或相对） C"mb-n 7s - 光栅周期 n:! J3pR - 调制深度 42Ffx?Qmv •可以选择设置横向移位和旋转。 bFx?HM.AGW
`RzM)ILl
 =O _[9kuJ
{S&&X&A`v 高级选项和信息 I5"=b}V5 •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 >)
:d3 8M •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 1!NaOfP;@ •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ohyUvxvj （evanescent orders）。 `4p9K •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 LtvyWc` •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 4* hmeS" \%^3Izsc  q.X-2jjpx: Yr,1# #u •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 |ZKchd8Yq •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。 QBo^{], •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 <z4!m/f [( •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。 _0` O }
\^:f4Z T  : R&tO3_F Ywr {/ 过渡点列表界面 ?k?Hp:8?= •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 yI;Q b7|^ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 Mt:(w;Y •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。 w/<hyEpxg  A,/S/_Q= @'y"D 过渡点列表参数 _[7uLWyC9 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 &pAT •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。 *\>2DUu\` (^4%Fk&I-  eyWwE% m4
(Fuu •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 U#P#YpD;== •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 YD%Kd&es •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。 3QVng^"B) 6bn-NY:i
 Pg36'aTe%j nNKL{Hp 高级选项及信息 *$1)& 2i •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 I|:j~EY VQ; =-95P
 >4E,_ `3N
V]2z5u_q 正弦光栅界面 8K/lpqw •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 Kna'5L5" •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 5W48z%MN
•如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Z-?9F`} - 脊的材料：基板的材料 )wRD - 凹槽材料：光栅前面的材料 #Grm-W9E Mg$Z^v |}0  UTt#ltun ? `4qKQJw 正弦光栅界面参数 9 lxT5Wg - 正弦光栅界面也由以下参数定义： 1 DP)6{x •光栅周期 d w|0K+-PH •调制深度 ]lY9[~
v - 可以选择设置横向移位和旋转。 ; <A/e - 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。 L9@jmh*E 9vu8koL  ccSS a u5N DvCt^ O* 高级选项和信息 g]#Wve •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。 luT8>9X^:a
5,Y2Lzr
 z"#.o^5 nmGHJ b,$ 高级选项及信息 O~el2 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 EoeEg,'~F 8rYK~Sz  \t@`]QzG: 锯齿光栅界面 jHCKV •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 4/?Zp4g •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 g OM`I+CwT •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： jxaoQeac - 脊的材料：基板的材料 9_3M}|V$^e - 凹槽材料：光栅前面的材料 }[`?#`sW vNbA/sM
 ~tvoR&{ I .)w0C%] 锯齿光栅界面参数 X;:xGZ- oY •锯齿光栅界面也由以下参数定义： Uj )]nJX - 光栅周期 {@Ac L:Eit - 调制深度 ]w>fnew •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 ,be?GAq •可以选择设置横向移位和旋转。 3~ZVAg[c •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 W)cLMGet
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uH  vM/v}6;_K2 [ )~@NN 高级选项和信息 I:<R@V<~# •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 9lCKz
!E  ,v_r$kh^ 探测器位置的注释 [Gy'0P(EQ 关于探测器位置的注释 >iN %Uz •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 sEyl\GL •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 &NeY Kh? •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。 , r;d { •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）。 |81N/]EER •可以避免这些干涉效应的不良影响。 ~+yo;[1Yc  wt S*w
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