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摘要 !zxq9IhWR ( ; Zl 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。 obw:@i# *}LQZFrnX
 #|lVQ@= n4zns,:)/ 本用例展示了...... vw` '9~ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 7wqD_Xr - 矩形光栅界面 ,7e 2M@=
- 过渡点列表界面 *oIKddZh - 锯齿光栅界面 #elaz8 5 - 正弦光栅界面 87nsWBe •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 *kDV ^RBfq :wJ!rn,4 光栅工具箱初始化 *OZ O} i •初始化 '`p0T%w - 开始 NO#^_N`#\ 光栅 yAc}4*;T/ 通用光栅光路图 ,]?l(H $x' •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， 5gPAX $j H 可直接选择特定的光路图。 >2)!w I3?:KVa
 ~0 n9In% X .S8vlb4z 光栅结构设置 ix}*whW=U •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 }Z\+Qc<<
 1x|/z,
•在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 dk2o>jI4; •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 o6
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yM34G S=,J
 0M>%1 *
*$>$O% •例如，选择第一个界面上的堆栈。 Y'%_--
] cI(||x 堆栈编辑器 ZZ6F0FLXJ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 d>7bwG+k •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
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+<I1@C 矩形光栅界面 B6vmBmN v 6?<)M% •一种可能的界面是矩形光栅界面。 :Zd# }P •此类界面适用于简单二元结构的配置。 =;xlmn dT, •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 3'2}F%!Mv •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 ]#
T9v06w •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。 N,_ej@L8
i JE|u
 [G|2m_ O^gq\X4} 矩形光栅界面 _E[{7 "3 } •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 $RSVN? •所选界面在视图中以红色突出显示。 Onoi6^G
 zR3Z(^]v •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 g^E n6n) •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 w G Q{  c#;LH5K I •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ;h 3*MR •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 4/ U]7Y •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 n*6',BY .< vg[  5t l}rmI`
zF uUv_t
 uf )W? `e~ ?\F ,}e 矩形光栅界面参数 k*c:%vC! •矩形光栅界面由以下参数定义 J0p,P.G - 狭缝宽度（绝对或相对） |:r /K - 光栅周期 "x$S%:p - 调制深度 mLY * •可以选择设置横向移位和旋转。 <p0$Q!^dK=
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16G v?
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h 高级选项和信息 X-{:.9 •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 %# QFu/l •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 ^Q :K$! •可以设置总级次数或衰逝波级次数 EShakV （evanescent orders）。 1v\-jM" •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 F5<{-{Ky •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 4l`g AE$ H@j ^ ,  2aj e$w- nG%j4r ; •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 -X}R(.}x •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。 wbS++cF< •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 YKc{P"'/ | •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。 tl^[MLQa
$^0YK|F  >aWJ + ? s ewU9* 过渡点列表界面 d<3" $%C •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 \%Smp2K •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 5~"=Fm<uD •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 z0W+4meoH  |B`tRq u ?Xku8 1l 过渡点列表参数 T+ t-0k •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 Elq8WtS •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 )nk>*oE >PJ-Z~O'
 H5I#/j 0 Yj y •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 PYf`a`dH •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 d#tUG~jc •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 (o s7Q? FT enXJ/c
 WE7l [<b }Tef;8d 高级选项及信息 F3' X •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。 ~EM];i fytx({I
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 ^>p [b
)AoFd> 正弦光栅界面
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WtUj •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 p{J_d,JH •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 Vwqfn4sx?i •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： i=a LC*@ - 脊的材料：基板的材料 !!86Sv - 凹槽材料：光栅前面的材料 e `rY]X yi?&^nX@9,  B<RONQj_ *^uj(8U 正弦光栅界面参数 | <*(`\ 'w - 正弦光栅界面也由以下参数定义： ezvaAhd{ •光栅周期 7e<Q {aB •调制深度 D=>^m =?0 - 可以选择设置横向移位和旋转。 3$cF)5V f - 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。 \PONaRK|[z }BrE|'.j'  ka3 Z5 20qVzXi 高级选项和信息 h'x~"k1 •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。 `[&2K@ u
\G@6jn1G(
 #U}U>4' uLM_KZ 高级选项及信息 VWv0\:,G •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 DV\ei") / 8>/"Z2S  eeZysCy+DY 锯齿光栅界面 Y(z N •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 jTr 4A-" •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 yp^* TD/J •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： =.hDf <U - 脊的材料：基板的材料 61/zrMPn - 凹槽材料：光栅前面的材料 uFWgq::\ %}, G(>
 X^5"7phI@ L"I] mQvd 锯齿光栅界面参数 jSYg\ Z5! •锯齿光栅界面也由以下参数定义： fNPj8\#V, - 光栅周期 S\5k' ifh - 调制深度 0 Zh
_Q •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 eF^"{a3b •可以选择设置横向移位和旋转。 ~UC/|t$ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 wPJRp]FA
"D(8]EG=  J*!:ar FT>~ES]cQd 高级选项和信息 oB
R(7U ~0 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 B kxhF  vGwD~R 探测器位置的注释 s C_UalOC_ 关于探测器位置的注释 s; 7qNwYO •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 F ^ t?*
•如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 !muYn-4M •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。 IW o~s •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）。 H#6^-6;/ •可以避免这些干涉效应的不良影响。 cC^C7AAq^  Jx$#GUl#j
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