F+
,eJ/] 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。
(L`7-6e(Ab |l \! 
_:N+mEF F7f psAt7 本用例展示了......
&Tc:WD •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
o )\\ (^ld - 矩形光栅界面
\\ZR~f!< - 过渡点列表界面
g5",jTn# - 锯齿光栅界面
y4N8B:j% - 正弦光栅界面
Rs $fNW@P •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
[N@t/^g RC ^nO0/nqz] 光栅工具箱初始化 r6,EyCWcCs •初始化
X283 . ? - 开始
: Xe,=M(l~ 光栅
1w` ] 2 通用光栅光路图
$ ,:3I*}be •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
W|2o^ V 可直接选择特定的光路图。
8m prK`p #'5C*RO 
c >O>|*I ^l,(~03_ 光栅结构设置 m8j Q~OS •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
J\@ r ~x5G 
mB\)Q J.% •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
Gt4/ax:A@ •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
x]6 -r`O7r UO1WtQyu,H 
j . " L= `7D]J*?` •例如，选择第一个界面上的堆栈。
c VV @MC @p$Nw.{' 堆栈编辑器 o [
Je •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
m{v*\e7 P •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。
g)3HVAT 9V'ok.B.x 
mRurGaR |>Ld'\i8 矩形光栅界面 bHKTCPf *dAQ{E(rO •一种可能的界面是矩形光栅界面。
f]_{4Olk •此类界面适用于简单二元结构的配置。
'!hA!eo>J •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
hR4\:s+[ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
CD! Aa •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。
z [|:HS&
} OsAO 
5V $H?MW> %#jW 矩形光栅界面 ]Pp}=hcD •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
xCQLfXK 7 •所选界面在视图中以红色突出显示。
SzTa[tJ+ 
&E?TR
A# E •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
& FpoMW •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
> iV2>o _ 
ZLGglT'EW> •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
1PN!1= F} •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
q\$k'(k>35 •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。
Qom i hQnc u\A L`'v 
R<< U(. E mx!EuF$I 
n1 Wo<$# Bjp4:;Bb 矩形光栅界面参数 w7% .EA{N •矩形光栅界面由以下参数定义
KXiStwS - 狭缝宽度（绝对或相对）
%TeH#%[g>\ - 光栅周期
b|D i U} - 调制深度
Q$*JkwPQ } •可以选择设置横向移位和旋转。
iAr]Ed"9| ~( ;HkT 
*'n L[] K%g_e*"$ 高级选项和信息 hDf!l$e. •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
E)iX`Xq|0{ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
LTTMxiq[* •可以设置总级次数或衰逝波级次数
8Q(A1 U （evanescent orders）。
u- }@^Y$M •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
6pdek3pOCt •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
RI3GAd
3^,p$D<T:, 
[9;[g~;E%m GboZ T68 •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
,ll<0Atg •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。
rNoCmNm •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
mo D)^':. •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。
$Xr4=9(|7 +7 mUX 
6ltV}Wt- J(Fk@{!F.* 过渡点列表界面 z^o7&\: •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
C*stj •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
` $ Y%c1; •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。
mM2DZ^"j( 
"!R*f $ 8wLGmv^ 过渡点列表参数 LYke\/ md •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
JY R^k= •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。
;--p/h*. 9hei8L: 
Ww0dU _ C'6c, •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
:0kKw=p1R •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
%RIlu[J •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。
w$0*5n>) (7C$'T-ZK 
|)OC1=As zgl$ n 高级选项及信息 f{-," 6Y1 •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。
)Vo%}g?6! p{x6BVw?> 
-XfGF<}r pQoZDD@B$ 正弦光栅界面 c1xX)cF •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
(_R!:H(]m •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
? CU; •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
-Dwe,N"{2 - 脊的材料：基板的材料
sWKv> bx - 凹槽材料：光栅前面的材料
z+c'-!e/ ~xJ ^YkyH 
_^D -nk? # V.u[:mO 正弦光栅界面参数 "iJAM`Hi - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
l%qfaU2 •光栅周期
DAy|'%rF1- •调制深度
w{riXOjS4 - 可以选择设置横向移位和旋转。
>#y1(\e - 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。
+I@2 ,T(eG tm.&k6% 
v}=pxWhm Ym#io] 高级选项和信息 ~FVbL-2 •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。
P]7s1kgaS m4^VlE,`Dh 
CoV @{Pi o\qeX|.70 高级选项及信息 (`<B#D;
•如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
MEOfVh ~ujg250.L 
= gcZ RoL 锯齿光栅界面 }Qh %Z) •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
a
YY1*^ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
[OFT!=.y & •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
_) ~|Z~ - 脊的材料：基板的材料
uN0'n}c;1. - 凹槽材料：光栅前面的材料
.UU ) W$`
WkR 
I.o3Old 3*R(&O6} 锯齿光栅界面参数 \5b<!Nl •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
xM>dv5<E - 光栅周期
%5;kNeD\Fq - 调制深度
KF7d`bRe •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
Cyud)BZvm •可以选择设置横向移位和旋转。
xzRC % •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
eTt{wn;6 nTsPX Tat 
Y5TBWcGU% 7N0m7 SC 高级选项和信息 z u1gP/ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
P d(n|t3[8 
Koz0Xy 探测器位置的注释 ! &V,+}>) 关于探测器位置的注释 mN#&NA •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
pe+m%;nzR •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
XlGB`P>?KD •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。
Lya?b •因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估
软件）。
%Jn5M(myC •可以避免这些干涉效应的不良影响。
'IER9%V$ 
`~@}f"c`u
