F&B\ X 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。
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H/kht OC= &!< 本用例展示了......
FZi@h •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
f$lb.fy5 - 矩形光栅界面
p'jc=bL E - 过渡点列表界面
Hyb(.hl Zh - 锯齿光栅界面
)3h\QE!z - 正弦光栅界面
(D>_O$o •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
2k .VTGak @ Xo*TJB 光栅工具箱初始化 Rc1j^S;> •初始化
$+4DpqJ - 开始
'z$N{p40m 光栅
Q#eMwM# ~ 通用光栅光路图
SQN?[v •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
"Rj
PTRe: 可直接选择特定的光路图。
<%)vl P#@ H*W>v[> 
dNe!X0[ ~c)&9' 光栅结构设置 TQ"XjbhU;X •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
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h:4(Gm; •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
\|HtE(uCM1 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
m+c-"arIpA "^]gI Qc 
[q9B" @X \J^#2{d •例如，选择第一个界面上的堆栈。
;.}L# '0j &N} "4 堆栈编辑器 4(L mjue]? •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
x9l7|G/$ •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。
i2<z"v63 o}A Xp@cqi 
alb3oipOB R$&; 矩形光栅界面 NW\CEJV VX)8 pV$ •一种可能的界面是矩形光栅界面。
Xh"9Bcjf •此类界面适用于简单二元结构的配置。
't<iB&wgF •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
"| '~y}v_ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
? }HK!feU •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。
'va[)~! 3&-rOc 
? |M-0{ -E7mt`:d 矩形光栅界面 I }8e"# •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
!gX xM,R •所选界面在视图中以红色突出显示。
<9@n / 
SEgw!2H •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。
RC_Pj) •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
i%i~ qTN 
hUMG} < •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
wv\X •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
Ca |}i+ •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。
SdH=1z Bc =4_}. 
+g1>h ,K 3 k3Yu"GY^ 
#0AyC.\ hW*o;o7u 矩形光栅界面参数 !U` 4 •矩形光栅界面由以下参数定义
x;vfmgty - 狭缝宽度（绝对或相对）
w{tA{ { - 光栅周期
Fs]N9],=I - 调制深度
|V3 4;} \4 •可以选择设置横向移位和旋转。
A'EI1_3{ I0
t#{i 
Jh+;+" hDXTC_^s 高级选项和信息 t 24`*' •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
dS1HA>c)O •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
7C| AiSH •可以设置总级次数或衰逝波级次数
P& 1$SWNyW （evanescent orders）。
hb3n-
r O •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
YnpN
-Y%g •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
S}C [ 1Ek3 ^TOv7 
ed'[_T}T3t czRBuo+k+ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
p[4 +`8 •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。
~(GvjB/C8 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
I"&cr>\ •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
>Tf }aI+ qGX@mo({ 
a?gF;AYk &g?GF\Y 过渡点列表界面 uzp\V
39 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
s#7"ZN •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
i9 aR# •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
RLf-Rdx/ 
(aYu[ML Jxl'!8t 过渡点列表参数 c =m#MMc) •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
?;tPqOs& •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
!oyo_h hk
!=Z E 3 
/Am9w$_T[ T#*,ME7|m •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
S$b)X"h •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
:^(y~q? •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。
!w7/G u-~ec{oBu 
HD< $0M| fV+a0=Z 高级选项及信息 (H:c8 0/V •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。
") 8l'^Mq2 [60y.qE 
:uYZ1O |ts0j/A]Pi 正弦光栅界面 10Eun } •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
1 tbA-+ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
+x uv+mo •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
4$^mLD$> - 脊的材料：基板的材料
xn, u$@F - 凹槽材料：光栅前面的材料
!v2/sq$G ?Nt( sZ- 
{
{?-&
yA _HM?p(H@ 正弦光栅界面参数 )i /w:g> - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
o"Xv)#g & •光栅周期
R\cx-h* •调制深度
TJYhgna - 可以选择设置横向移位和旋转。
v,n 8$, - 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。
*Y8 5ev q RV]#Bg*[# 
=b66H]h? I{w(`[Nxw* 高级选项和信息 YXo?(T.. •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。
9ug4p'] #;99v wc 
ta95]|z"j xqSZ {E: 高级选项及信息 0Fkr3x •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
[+F iD 1Z 0Qkd( 
HB#!Dv&' 锯齿光栅界面 6,4vs+(|\ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
BqJ|l7+ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
OM.-apzC •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
{_tq6ja-< - 脊的材料：基板的材料
b81^756 - 凹槽材料：光栅前面的材料
}alq~jY -e$ T}3IV 
?9xWTVa8 'WHI.*= 锯齿光栅界面参数 =zH)R0!eG •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
S.[L?uE~F - 光栅周期
S? Cd,WxT - 调制深度
0]f/5jvLj •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
,fiV xn Q •可以选择设置横向移位和旋转。
` C d! •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
# [i3cn
&W3srJo 
fhn$~8[_A 4,@jSr|I3i 高级选项和信息 5222"yn"c •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
H|e7 IsY% 
[.Fm-$M- 探测器位置的注释 |;:Kn*0/] 关于探测器位置的注释 fP
3eR >e •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
x _kT
Wq •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
J: )ml •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。
}@.@k6`n •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）。
W)Mz1v #s •可以避免这些干涉效应的不良影响。
+9]t]Vrw 
IJ5'n
