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摘要 (Y'UvZlM%P kol,Qs 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。 ZM-/n> []=FZ`4
 6z p@#vYI k5fH ; 本用例展示了...... rY[3_ NG% •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： P,$ [|)[E - 矩形光栅界面 oz\{9Lwc - 过渡点列表界面 EbBv}9g - 锯齿光栅界面 g/U$!d_ - 正弦光栅界面 2\nBqCxR •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 f*|8n$% Io,/ +#| 光栅工具箱初始化 >tmnj/=& •初始化 33{;[/4 - 开始 D y`W5_xSz 光栅 /^z/]!JG:V 通用光栅光路图 ;Xfd1 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， dr,B\.|jC 可直接选择特定的光路图。 -+
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 +?"HTDBE|| d5w_[=9U 光栅结构设置 r%Q8)nEo •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 .KiPNTh'
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(tiIo •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 -A~;MGY •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 SQ dz EF
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m {:" 1] •例如，选择第一个界面上的堆栈。 KA|&Q<<{@ ~4MtD f 堆栈编辑器 2p$n*|T&c •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 dl*_ m3T •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。 m6bWmGn GC VL_)]LR*)
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"B|nh d 矩形光栅界面 ; H7EB` i63`B+L{ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 ESC •此类界面适用于简单二元结构的配置。 oTq%wi6 _ •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 b GGeg%7 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 CbTf"pl •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。 ALE808;|
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]Q $:%*gY4~76 矩形光栅界面 !7:EE,W~ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 G]L0eV •所选界面在视图中以红色突出显示。 jHkyF`<+
 bjM-Hd/K •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。 th.M.jas •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 i>ESEmb-  L0X&03e=e: •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 t Y:G54d=_ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 T4V[R N
•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。 bajC-5R1k HO 266M 
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 3 q'K5}
_ )HJK '@ 矩形光栅界面参数 y-E 1]4?}) •矩形光栅界面由以下参数定义 $?H]S]#|}. - 狭缝宽度（绝对或相对）
P\D[n-& - 光栅周期 pd=7^"[}; - 调制深度 3mpP| b" •可以选择设置横向移位和旋转。 ?,WUJH?^
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`y1BTe & 高级选项和信息 ::4"wU3t •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 M.o?CX' •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 h=X7,2/< •可以设置总级次数或衰逝波级次数 -(6 eVI （evanescent orders）。 > =4sPF) •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 Hm.X}HO0L •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 =L:[cIRrT; |C~Sr#6)7  QH& %mr.S Q<z)q<e •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 4 8lzOG •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 {&u Rd?( •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 b0y-H/d/} •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 XZF%0g2$b
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过渡点列表界面 YavfjS:2 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 j1'\R+ 4U •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 D*|(
p6v1& •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。 kBrvl^D{5  5r'=O2AZX w#W5}i&x 过渡点列表参数 RwUW;hU •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 ?A|zRj { •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。 OMl8 a B9 J =b*  [0K=I6 4
z #1MKEfv(~ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 #g,H("Qy({ •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 x<8\- •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。 X>2?
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 &Y 'z?N HS7R lU^ 高级选项及信息 [70Y,,w •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。 r~ I.F!{ c qv .dC
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"pYe-_" @ 正弦光栅界面 QI.t&sCh5 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 m{VL\ g) •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 GM:, CJ? •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： M\I_{Q?_ - 脊的材料：基板的材料 Lg8 ]dBXu - 凹槽材料：光栅前面的材料 KvGbDG %@>YNPD`E  T)`gm{T /\~l1.6` 正弦光栅界面参数 I I& < - 正弦光栅界面也由以下参数定义： X+ @s] •光栅周期 miPmpu! •调制深度 Q< dba12 - 可以选择设置横向移位和旋转。 FZeP<Ban - 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。 hX&-/fF+f ) 9xX  ]XY0c 6
< o94P I*. 高级选项和信息 Il|GCj*N •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。 Q
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 be a|?lK T=.-Cl1A 高级选项及信息 iEe#aO"D! •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 \`
&ej{ | "_ )zQ  [~t yDLC 锯齿光栅界面 ::ri3Tu •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 t]4!{~, •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 Jlz9E|*qV •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 7O"hiDQ - 脊的材料：基板的材料 hc"6u\> - 凹槽材料：光栅前面的材料 Gj)uy jct \PzN XQ$
 sSNCos b C]M7GHe1q 锯齿光栅界面参数 vABXX B •锯齿光栅界面也由以下参数定义： 3Qa?\ C&4 - 光栅周期 X h`" - 调制深度 URLk9PI •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 pG~'shD~Dn •可以选择设置横向移位和旋转。 4AuH1m)< •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 h>| g2h
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A=0@UqM _%;M9Sg3 高级选项和信息 ,! hnm •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 Q4=|@| U0  zx7#)* 探测器位置的注释 oik xg!0S 关于探测器位置的注释 q P'[&h5Y •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
] ;&"1A •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 sSz%V[X WL •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。 4
]sCr+ •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）。 ^g[J*{+!W •可以避免这些干涉效应的不良影响。 w W^Zb  "U*5Z:8?9
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