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摘要 ~h~K"GbC? <"u T=]wZ= 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。 qIwI]ub~ jhWNMu
 v5|X=B>&> 9E (VU. 本用例展示了...... rAdYBr=0 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： 1Ftl1uf - 矩形光栅界面 g<[_h(xDeG - 过渡点列表界面
W t&tu2 - 锯齿光栅界面 !@ml^&hP - 正弦光栅界面 o 0~ +%& •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 sW~Z?PFP Jlw
oSe:S 光栅工具箱初始化 @15%fX`*o •初始化 5#zwd oQ - 开始 }2.^n{Y
光栅 ZhKYoPIq 通用光栅光路图 1NO<K` •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， r sP3?.E 可直接选择特定的光路图。 "hU'o& eH2.,wY1
 )* @Oz EO'[AU% ~ 光栅结构设置 V8>%$O
sw •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 >Au ]S `
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•在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 ]@o p •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 .`!|^h%0
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;l _%;O5 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 Urhh)i hq .z:D 堆栈编辑器 pR8]HNY0 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 S] Gw}d]4 •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。 ,UQ4`Mh^L jxL5L[
 &oe vgG
Tx35~Z`0 矩形光栅界面 VdR5ZP S @\Pki+n[ •一种可能的界面是矩形光栅界面。 JBdZ] •此类界面适用于简单二元结构的配置。 x%ZjGDF m •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。
#.0^;M5Nh •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 5gg_c?Vh/ •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。 H~+D2A
hq/k}Y
 lY_ E=K] TuphCu+Oh 矩形光栅界面 GLA,,i'i9 •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 Tn[DF9;? •所选界面在视图中以红色突出显示。 "])X0z yM
 Z>Nr"7k •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。 4E:HO\ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 pYJv|`+  8^ ;[c •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 3|RfX •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 :{ C#<g` •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。 ):eX* FsZF>vaV  DY ?`Y%"
RNuOwZ1m
 .l5y !? 8QDRlF:;< 矩形光栅界面参数 cS,(HLO91 •矩形光栅界面由以下参数定义 Gi B3.%R` - 狭缝宽度（绝对或相对） N(Us 9 - 光栅周期 Y_ S ^B)y - 调制深度
N\DEY] •可以选择设置横向移位和旋转。 UaCEh?D+Y
'OSZ'F3PV
 `!5 ZF@Q>e
L #p-AK 高级选项和信息 G@h6>O •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 -G]\"ZGi •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 ofl3G
{u •可以设置总级次数或衰逝波级次数 ]7v-qd （evanescent orders）。 `N}<lg(0# •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 GDP@M)~6* •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 eh nN ~m y \{q  z?_c:]D #\iQ`Q<B •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 (w?@qs! •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 ' A= x •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 S0 M -$ •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。 &fq-U5zH
{
dw m>a  $zbm!._~DA :x] gTZ? 过渡点列表界面 9*RfOdnNe •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 $@+\_f'bU> •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 pq+Gsu1^ •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 &CF74AN#  lh3%2 Dq$ WZdA<<,:o 过渡点列表参数 wx
BQ#OE •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 YMad]_XOP •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。 { ; );E `,Q
u O  TLl*gED Yn[y9;I{ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 bV|:MW <Wv •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 }k7@
X •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。 ~HI|t 2C {-J /
<a@
 S%-L!V , }3j/%oN.( 高级选项及信息 _;W}_p}q{ •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。 2sjV*\Udf F N;X"it.
 j\f;zb? F
A5z`_b4f 正弦光栅界面 _
mhP:O •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 }&d]Uv/4 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 ^4x(a& •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： oOBN - 脊的材料：基板的材料 k4'rDJfB - 凹槽材料：光栅前面的材料 }7+G'=XI/ 0vQ@n 7  ;n00kel$ ?o$6w(]'' 正弦光栅界面参数 j ! iimdq - 正弦光栅界面也由以下参数定义： &Ph@uZ \ •光栅周期 O1Ey{2Q •调制深度 E@ hvO% - 可以选择设置横向移位和旋转。 k]l M% - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。 4Wk/^*? )MHvu k:I)  bqFGDmu6' bk}.^m! 高级选项和信息 IX']s;b •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。 ])'22 sY
o?b$}Qrl
 4 (& W>E q El :2 < 高级选项及信息 zIf/j k •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 H5S>|"`e`e h35x'`g7+r  R#1h.8 锯齿光栅界面 qm4 Ejc< •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 K:c5Yq^ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 h<4WY#Y •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： D0v! fF ~ - 脊的材料：基板的材料 @ >%I\ - 凹槽材料：光栅前面的材料 HY~\e|o q!$ZBw-7>A
 l6:k|hrm; q62T Yg} 锯齿光栅界面参数 aDm$^yP •锯齿光栅界面也由以下参数定义： ]BP"$rs - 光栅周期 K!7o#"GM - 调制深度 15 x~[?! •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 vY7C!O/y_k •可以选择设置横向移位和旋转。 o_t2
Z •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 7C9qkQ
Jqn
fCJ:QK!  2 .p7fu Xnt`7L<L 高级选项和信息 ]QJLES •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 /~{8/u3  b&"=W9(V 探测器位置的注释 ZtlF]k:MV 关于探测器位置的注释 lfOF]Kiqr •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 1 ?]Gl+} •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 kn 5q1^ •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。 ((7~o?Vbg •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）。 (^ZC8)0i( •可以避免这些干涉效应的不良影响。 QzT ) PtX  |fYNkD 8z1
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