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摘要 z9ZS& => BD&AtOj[, 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。 #-K,," ! b'!7p
 ?/^{sW'
| Q6=>*}Cm6m 本用例展示了...... Zr$D\(hX •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： # &Z 1d(! - 矩形光栅界面 2 D!$x+| - 过渡点列表界面 [A#>G4a< - 锯齿光栅界面 /[>zFYaQ - 正弦光栅界面 Jb ]22] •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 ZG1 {"J/z 9DaoM OPEI 光栅工具箱初始化 -ei+r# •初始化 SaiYdJ - 开始 okLhe F 光栅 u Av'%/ 通用光栅光路图 yvV ]|B@sO •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， >on' y+ 可直接选择特定的光路图。 Zie t-@} MFs W
 f^ 6da6Z MTeCmFe0; 光栅结构设置 ki9vJ< •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 +M.!_2t$2
 7:X@lmBz= •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 4nGr?%> •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 },vVc/
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 y\}<N6
]hlYm T •例如，选择第一个界面上的堆栈。 G-W(giF;NO 1zc-$B`t 堆栈编辑器 'cvc\=p •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 8M7pc{ •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 6x"|,,&MD0 }d 16xp
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lZ5TDS 矩形光栅界面 _`q ei0 CB>O%m[1 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 7"$9js 2 •此类界面适用于简单二元结构的配置。 19;F+%no# •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 MI*@^{G •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ?8R
•在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 LKI2R_|n
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 >y^zagC* L_ 2R3 w 矩形光栅界面 @BS7Gyw •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 BZ>,Qh!J •所选界面在视图中以红色突出显示。 n]J;BW& Av
 7g&<ZZo •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 v#Y9O6g]T •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 c`4i#R  %XK<[BF •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 9$e6?<` (Y •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 " uHU!)J#z •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 s14; \ L$s ;t J  -H
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j#JE4(&
 ]>k>Z#8E* iJ 8I#
j+N 矩形光栅界面参数 TH#5j.uUs •矩形光栅界面由以下参数定义 `=rDB7!$yL - 狭缝宽度（绝对或相对） ^+q4* X6VB - 光栅周期 {B+{2;Zk - 调制深度 zHW}A
`Rz •可以选择设置横向移位和旋转。 {_1zIt|
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d@,3P) ? 高级选项和信息 ? &GV~DYxA •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 + q@g •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 LFV',1+ •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ?^W`7H F%0 （evanescent orders）。 \' ;zD-MX •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 \)m V2r!% •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 ;,F:.<P @$%[D`Wa<  ECEDNib =p R'XF% •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 SYmiDR •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。 !BikqTM •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 mYiIwm1cb( •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。 2v9T&xo=
1 !`B8y)  E]IPag8C v^QUYsar 过渡点列表界面 Zf ub+A •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 1>e%(k2w% •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 v0 5B7^1@_ •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。 %K|+4ZY3  A *_ |/o 3a\.s9A " 过渡点列表参数 T~(AXwaJ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 u*i[A\Y •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。 4c/.#? * {e?%!Q  5u3SP?.& yQ M<(;\O •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 =
7TK & •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 mbh;oX+ •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。 KOM]7%ys1H y%^TZ[S
 i4 Vv6Sx1 H[KTM 'n 高级选项及信息 cKbsf ^R[e •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。 ??tNMr5{[ Gv uX"J
 / %:%la%
c (Gl3^ 正弦光栅界面 Jg\1(ix •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 mrvPzoF,] •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 KJ&~z? X •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： W
n43TSs- - 脊的材料：基板的材料 ?}g#Mc - 凹槽材料：光栅前面的材料 `zZGL&9m` .*>pD/  N)H
_4L V0!.>sX9
正弦光栅界面参数 >'GQB - 正弦光栅界面也由以下参数定义： '5BM*4,:O •光栅周期 h-`*S&mZ •调制深度 auKGm: - 可以选择设置横向移位和旋转。 * f4BD|| - 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。 [hT|]|fJS; uY~xHV_-  Jm(sx'qPx )Ap0" ?q 高级选项和信息 V;}6C&aP. •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。 $6 A91|ZSQ
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,{ _;q: 高级选项及信息 N=X(G( •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 6q !sm M 9:l@8^_o  }1 /`<m 锯齿光栅界面 H#+?)<UQ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 OVE5:)$x •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 jdF~0#vH •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： Gap\~Z@L - 脊的材料：基板的材料 O)4P)KAO< - 凹槽材料：光栅前面的材料 EhBYmc" & d^Jf(NE0Yo
 ,n &e,I iA[WDB\|0 锯齿光栅界面参数 t bP
;iK' •锯齿光栅界面也由以下参数定义： MSMgaw? - 光栅周期 &xGcxFd - 调制深度 !] -ET7 •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 [$D4U@mRp •可以选择设置横向移位和旋转。 qU) pBA •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 u0vq` 5 L
%O< qw  CA PP Oh oNfNe^/T 高级选项和信息 07?| "c. •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 8+irul{H_  *A,h ^ 探测器位置的注释 F9SkEf]99 关于探测器位置的注释 dgIEc]#pH •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 )|` # BC •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 pM^r8kIH •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。 +$YluG EJ •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）。 > $#v\8 •可以避免这些干涉效应的不良影响。 { J}Zv5  Po=@
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