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摘要 E3CwA8)k =
~*Vfx 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。 I&&;a. "- IF_Hid
 -\Z`+k Y?p ]h`d>#Hw! 本用例展示了...... (\
|Go-2G •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： VYH
$em6 - 矩形光栅界面 0uGTc[^^M - 过渡点列表界面 Efpj u( - 锯齿光栅界面 ?l |&JgJ$ - 正弦光栅界面 Xoq - •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 `Xi)';p 9m"EY@- 光栅工具箱初始化 }1a(*s,s-^ •初始化 ['6Sq@c) - 开始 s, |v,,<+ 光栅 eG dFupfz 通用光栅光路图 r. rzU •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， +QSH* (, 可直接选择特定的光路图。 > @-BZJg/k pQ ul0]
 f$?`50D"1 &!+1GI9z
光栅结构设置 gEgd/Le •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 *^Z -4
 u&f|z9 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 je%y9*V •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 w`/~y
$P #KL//
 9'vf2 ) "
z4]z3U<}3] •例如，选择第一个界面上的堆栈。 :prx:7 kFfNDM#D 堆栈编辑器 UnZc9 6 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 dL1{ i ,M •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。 $/E{3aT@F2 Pn ?gB}l
 XWB# 7;,R
Q[T)jo,j% 矩形光栅界面 ki ?V
eFp A#F6~QX(.9 •一种可能的界面是矩形光栅界面。 =6qSo
@ •此类界面适用于简单二元结构的配置。 4Le{| B •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 Izfq`zS+\s •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 #zb6 7mg~ •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。 1 a%1C`d
ftV~!r
 oRmA\R* [a#*%H{OC 矩形光栅界面 |A=~aQot •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 ^ *,?x •所选界面在视图中以红色突出显示。 |Fx~M,Pzg
 AG G xx?I •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。 \`*]}48Z •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 i`w&{WTRQ  9G[t
& r •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 SU. $bsu •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 wZj`V_3 •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 e "Tr0k J[\8:q E  k+eeVy
h~Z:YY)4
 B\~(:(OPM] IL%P\Zs 矩形光栅界面参数 YgQb(umK •矩形光栅界面由以下参数定义 TO/SiOd - 狭缝宽度（绝对或相对） a L8Z| * - 光栅周期 ;"NW= P& - 调制深度 #V@vz#bo= •可以选择设置横向移位和旋转。 VF~kjH2>
yp TH=]y
 <4"Bb_U
h9&0 "LHr 高级选项和信息 T^2 o' _: •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 @3?dI@i( •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 `pd+ as •可以设置总级次数或衰逝波级次数 suN}6C I （evanescent orders）。 #*"I?B/fd8 •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 X/D%
cQ6 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 {YIVi:4q EB
p(^r j  H<l0]-S{ K6nNrd}p: •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 TTSq }sb} •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 tG 0
&0` •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 <t,lq •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 CmtDfE
~[0^{$rrWs  x!fRT.,} ]ia{N 过渡点列表界面 uAV-wc •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 Ro#O{ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 m3` J9f,c/ •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。 dF+:9iiA m  t<SCrLbz w#>CYP`0k6 过渡点列表参数 )yS S 2 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 2))p B/ •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。 is{H >#+" bG]?AiW r  !Ic~_7" LP}'upv •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 jj g[v""3| •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 Nkk+*(Z •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。 &hIr@Gi@ch S|_"~Nd=
 KtaoU2s b2 hXFwPe 高级选项及信息 S\6.vw!' •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。 S8;5|ya |p*s:*TJp
 |N5|B Q(y$
vgKdhN2kI 正弦光栅界面 Yo,n#<3 7 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 I= 7 YAm[W •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 69zM WuY •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： b25C[C5C - 脊的材料：基板的材料 UQJ - 凹槽材料：光栅前面的材料 'CvV Ktk `q7X(x  Dx G8`} + ;sY n=r 正弦光栅界面参数 [f`7+RHrd - 正弦光栅界面也由以下参数定义： %"AB\lL. •光栅周期 l ' Uj"9r, •调制深度 y2> AbrJ - 可以选择设置横向移位和旋转。 R(GL{Dh}L - 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。 p9~$}!ua gO_d!x*  m@g9+ 7 1m<8M[6u 高级选项和信息 2E@y0[C? •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 Z': w
X
{A{ sRT=%
 MJy(B>< m 8P`n 高级选项及信息 t:tIzFNv •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 XM:\N$tg h&:XO9dY  T!t9`I0Zz 锯齿光栅界面 otdm r w| •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 C]ef
`5NR] •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 ulNM qz\. •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： 4&G
#Bi - 脊的材料：基板的材料 r!/<%\S - 凹槽材料：光栅前面的材料 f_ | =EQ fmv,)UP
 d, 0Klew W]M Fq5. 锯齿光栅界面参数 B <&g •锯齿光栅界面也由以下参数定义： }KR"0G[f - 光栅周期 G/yYIs - 调制深度 D[3QQT7c •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 %ZGG6Xgw •可以选择设置横向移位和旋转。 B$_-1^L
e •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 `"y:/F"{
gh.+}8= "  y`J8hawp B1b9
JS(> 高级选项和信息 |eP5iy wg •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 k;l^y%tzp  O+ xzM[[ 探测器位置的注释 b$>1_wTL 关于探测器位置的注释 )Qh*@ =$- •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 m Q^SpK # •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 ? w@)3Z=u •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。 z(1`I y
M •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）。 ricL.[v9S •可以避免这些干涉效应的不良影响。 #S"s8wdD
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