光栅是
光学中最常用的衍射元件之一。如今，它们经常被用于复杂的
系统中，并与其他元件一起工作。在这种情况下，非常需要将光栅不仅仅是作为孤立的元件来
模拟，而是与系统的其余部分结合，以评估整个系统性能。VirtualLab Fusion提供了一个独特的光栅元件，允许在光路中轻松地包含各种不同形状的光栅，无论是一维周期光栅(层状)，二维周期光栅，或体(布拉格)光栅。本用例介绍了该元件的功能，包括光栅级次的设置和堆栈的定位。
aF1i!Z >utm\!Gac 
_]:wltPv kSoa ' 系统内光栅建模 .si!`?K%[ 在一般光路中，光栅元件可以插入到系统的任何位置。
g>)&Q >}=W 这使得在一个复杂的系统中对光栅进行建模，并因此评估整个系统的性能成为可能，同时考虑光栅的可能影响。
s"*ZQ0OaD 光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。
G6wBZ?)k ]pr( hk 
_1_CYrUc J k=E"I6 附着光栅堆栈 }qU(G3 7qj<|US 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈总是附着在一个虚拟参考面上(仅平面)。
DU(QQ53 元件的大小仅用于在3D光线追迹视图中显示；
仿真中不考虑孔径效应。
/KGVMBifM 参考面可以在三维系统视图中可视化，以帮助排列光栅。
s<,[xkMB 所应用的光栅
结构可以是一维周期(层状)，也可以是二维周期(交叉光栅)。
h^o>9s/|/H YLs%u=e($ 
ZP75zeH Q${0(#Nu 堆栈的方向 zMlW)NB' *9.4AW~]X 堆栈的方向可以用两种方式指定：
V ':?rEN| vt)u`/u 它既可以应用在表面的正面，也可以应用在背面(在固体标签中定义)。
Zn{,j0; 6t @kft>Nv 请注意，如果堆栈位于正面，堆栈将绕Z轴旋转180°。这会影响堆栈的内部坐标系，需要在定义高度轮廓时加以考虑。
bV c"'RQ _0^f 
eT 8(O36% ~nO]R 基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 j 6x1JM t* eZe`| 作为一种惯例，往往忽略基底的影响，例如衍射效率的计算。
P X/{ 然而，任何实际的光栅结构必须建立在基底上，因此，我们使用一个平面元件和中间的自由空间延伸对其进行建模。
K[} 5bjh> 平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。
V*]cF=W[A anLSD/'4W 
V`:iu n^f $&D$ Uc`U> 高级选项和信息 7;0$UYDU* 在求解器菜单中有几个高级选项可用。
<X]'": 求解器选项卡允许编辑所使用FMM(“傅里叶模态法”，也被称为RCWA，“严格耦合波分析”)算法的精度设置。
%T9'dcM 既可以设置考虑的总级次数，也可以设置倏逝级次数。
IJX75hE0g 如果考虑金属光栅，这可能是有用的。相反，对于介质光栅，默认设置就足够了。
G-FeDP qz]b8rX 
U Px7u%Do Op''=Ar#sh 结构分解 |ci1P[y l6o?(!:!% 结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。
jm~(OLg 层分解和转换点分解设置可以用来调整结构的离散化。默认设置适用于几乎所有光栅结构。
)0F\[Jl} 此外，还提供了有关层数和转换点数的信息。
$'m&RzZ 分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。
|U f[x[ x- W6W 
N0UL1[ur W>jgsR79M 光栅级次通道选择 { zGM[A 4n1-@qTPF~ 可以定义具体的透射和反射级次，以供模拟中考虑。在表面被从背面
照明的情况下，也可以有不同的级次。
FUy!j|W6f 并不总是需要考虑所有的衍射级，我们建议只使用那些感兴趣的，以确保更有效的模拟。
H# P)n
R
M 光栅级次通道的选择不影响FMM计算中的内部衍射级次(即精度)。
M@)^*=0H 4DGc[ 
i
qLNX) KBVW <;C$ 光栅的角度响应 #s"|8# 在VirtualLab Fusion中，光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。
,UOAGu<_gb 对于给定的光栅，其衍射行为与输入场有关。
?r< F/$/ 不同波长/偏振态下的衍射效率不同，不同入射角度下的衍射效率也不同。
gie.K1@| 为了解决角度相关的衍射行为，可能需要指定k域(角空间)的采样点。请参阅下面的示例以进一步说明。
gZ{q85C.> a+w c"RQ
| 
i; +]Y t?bc$,S"\( 例：谐振波导光栅的角响应
0LQ|J(u >|Xy'ZR 
BgPwIK
x Xgq-r $O2X 谐振波导光栅的角响应 ;;6e
t/8
e-@=QI^,
Ojea~Y]Sr
