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摘要 YZL kL26[ yCd-9zb= 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。 9=v MgW 0IwA#[m1`
 6LOnU~l, )JDs\fUE 本用例展示了...... *? 5*m+ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如： :8L8q< U - 矩形光栅界面 chcbd
y>C - 过渡点列表界面 s [M?as - 锯齿光栅界面 eV 2W{vuI - 正弦光栅界面 |jQ:~2U| •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。 v6=RY<l"m MuYk};f 光栅工具箱初始化 K#%&0D! •初始化 &v$rn#l - 开始 `_BNy=`s* 光栅 K{x\4 通用光栅光路图 X}=n:Ql'YY •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状， @G BxL*e 可直接选择特定的光路图。 3VsW@SG7N D8inB+ /-
 ^W HE$4U` ~k \fhx 光栅结构设置 q4R5<LW" •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和材料。 LIS)(X<]?
 S/}2; \Xm •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。 dU6ou'p f •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。 2"0es40;0
aO]ZZleNS
 1e(E:_t
8J=? 5 •例如，选择第一个界面上的堆栈。 udxFz2>_l$ J,V9 k[88 堆栈编辑器 7R`M,u~f2^ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。 $LKIT0 •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。 $Wjww- mx dq7x3v^"ZG
 JI? rL
fdxLAC 矩形光栅界面 {HL3<2=o VCu{&Sh* •一种可能的界面是矩形光栅界面。 :j5n7s?&=y •此类界面适用于简单二元结构的配置。 }E+!91't.^ •在此示例中，由银制成的光栅位于玻璃基板上。 Fgk a jig •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。 $$D}I*^Dt •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。 Ao&\E cIOT
g'p K
 c|lu&}BS @AK n@T5 矩形光栅界面 03xa'Of> •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。 nA?`BOe( •所选界面在视图中以红色突出显示。 3Vsc 9B"w
 q`|LRz&al •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。 uXI_M) •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。 @|Fg,N<Y ]  aiQ>xen5C5 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。 ji1 viv •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。 $ .C=H[QC •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。 aHs^tPg XOxr?NPQ^  il}%7b-
-#0qV:D
 *7*lE"$p /+8JCp
矩形光栅界面参数 AcS|c:3MUy •矩形光栅界面由以下参数定义 $@sEn4h - 狭缝宽度（绝对或相对） .9,zL=)Ba - 光栅周期 #OBJ zf*p - 调制深度 [r3 !\HI7x •可以选择设置横向移位和旋转。 H7 0LhN
rE i Ki
 |s)Rxq){"V
&/mA7Vf>eR 高级选项和信息 @WJg WJm •在传播菜单中，有几个高级选项可用。 ^w(p8G_-w •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。 W [Of|? •可以设置总级次数或衰逝波级次数 $>*3/H （evanescent orders）。 MJ7 Y#<u •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。 WEFlV4/ •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。 _= +V/= ^sa #8^,K  (]b! {kS 4?0vso*X<: •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。 Q&MZN);. •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。 aJY gzr, •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。 aT_&x@x •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。 umD! 2
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 eyefW n& pF&(7u 过渡点列表界面 < XP 9@t&
•另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。 + h n+K1 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。 RMX:9aQ3F •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。 e "/;7:J5\  }tsYJlh5 a D=a , 过渡点列表参数 7.C;NT •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。 )A!>=2M ` •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。 QF{4/y^j{ iOwx0GD.n  KiI!frm1 /b]oa ! •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。 k:JrHBKv\ •此处，可以定义x方向和y方向的周期。 A6GE,FhsG •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。 hZh9uI7. mu?Eco`~
 fNb`X R16 '?, 高级选项及信息 _$ =
_du •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。 CF+_/s#j^
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%FXfqF9 正弦光栅界面 T _sTC) &a •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。 .jS~By| r •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。 V2$h8\a •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： @7n/Q( - 脊的材料：基板的材料 f ` :i.Sr - 凹槽材料：光栅前面的材料 ]04 e1F1J [Q M u2  _{R=B8Zz\ _ cy 2z 正弦光栅界面参数 ?47@ o1 - 正弦光栅界面也由以下参数定义： Z ZcEt •光栅周期 &0 7]LF$] •调制深度 0 GB:GBhZ - 可以选择设置横向移位和旋转。 dY@WI[yog - 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。 @?= |Y ]4h92\\965  b7 !Qn} m>4ahue$ 高级选项和信息 *NkA8PC •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。 .mDM[e@'
xqC+0{] y
 f8M$45A' hF@Gn/ 高级选项及信息 \"CZI<=TB •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。 *c%oN
| Y2d;E.DH8  Q -MQ9' 锯齿光栅界面 w=LP"bqlI •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。 f 1w~!O9 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。 (>`5 z(X •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料： H|R T?Q - 脊的材料：基板的材料 Cl ^\OZN\= - 凹槽材料：光栅前面的材料 #ggf' QIHp L:_bg8eD#
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zf 7<%<Ff@^)O 锯齿光栅界面参数 |tv"B@` •锯齿光栅界面也由以下参数定义： R,9[hNHWGs - 光栅周期 iXj o[Rz^C - 调制深度 Ps%q fL\ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。 UlAzJO6" •可以选择设置横向移位和旋转。 pGf@z:^{*- •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。 wY~&Q}U
% z#f.Ql  <$ F\Nk|x nBHnkbKoy 高级选项和信息 'XzXZJ[uq •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。 L=q+|j1>  4hAl-8~Q6 探测器位置的注释 Q$:! [}[( 关于探测器位置的注释 p/U+0f •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。 |1ST=O7.LH •如果光栅包含在复杂的光学装置中，则必须这样做。 _U{zMVr •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。 ^5A
t?I8 •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）。 +hE(Ra # •可以避免这些干涉效应的不良影响。 xdf8 2)  A JSx%?h:6
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