s\W 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。
N}Ks[2 |mk}@OEf 
5 b#6 Y V./w06;0 本用例展示了......
#eC;3Kq#- •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
-L9R&r#_e - 矩形光栅界面
-WUYE - 过渡点列表界面
B/=q_.1F> - 锯齿光栅界面
1 6QbB; - 正弦光栅界面
Q==v!"Gi| •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
Q
H_W\W
xD 光栅工具箱初始化 =$8@JF' •初始化
.gN$N =7< - 开始
h_~|O [5|) 光栅
5!ubY
6Ph 通用光栅光路图
e5ru:#P.p •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
;a#*|vx 可直接选择特定的光路图。
JYd7@Msfc ?Y{^un 
WkaR{{nM s$Zq/l$1x 光栅结构设置 .NkAD-k` •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
T@|l@xm~L 
z8[H:W#G •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
(kC} ,} •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
g6g$nY@Jm ~" 0@u 
FxfL+}?Q K O |pJ3 •例如，选择第一个界面上的堆栈。
HRV*x!|I um jhG6 堆栈编辑器 v'@b. R, •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
0HR|aqPo •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。
VkpHzr[k zq;DIWPIoJ 
XY{:tR_al 3e TrtCe$ 矩形光栅界面 HmExfW
=dM.7$6) R •一种可能的界面是矩形光栅界面。
OB6J.dF[% •此类界面适用于简单二元结构的配置。
,? k%jcR •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
&$c5~9p\B •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
o-~~,n\ •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。
rKzlK 'U xP/OsaxN 
!&`}]qQZ #9`r XEz 矩形光栅界面 HK0::6n{ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
\&iil =H8! •所选界面在视图中以红色突出显示。
=3|pHc hJ4 
@H\pipT_b •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。
!7*(!as •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
S<n P80C 
K 3Yw8t2J •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
)'5<6Q.] •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
7qg<[ •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。
!:"-:O}>=, > BNw 
jJ
a V CV&zi 6 
f xDj+Q1p ?MC(}dF 0 矩形光栅界面参数 5VR.o!h3I •矩形光栅界面由以下参数定义
aDL)|> "Q - 狭缝宽度（绝对或相对）
rH_Jh}Y - 光栅周期
\sK:W|yy - 调制深度
Yb[n{.%/g •可以选择设置横向移位和旋转。
; 8P_av}C c>ad0xce6 
p jKt:R} $ PS Y:Zz 高级选项和信息 TDlZ! $g( •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
bD35JG^&i •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
pkX v.D` •可以设置总级次数或衰逝波级次数
1^C|k(t （evanescent orders）。
* hVb5CS •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
upypxC •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
2sKG( ^=Z +z\\V D 
Lt1U+o[ot -bypuMQ-p •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
SLkuT`* •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。
XHxz @_rw •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
[O2h- ` •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。
pOm@b ` S% qZaO&"q 
SIq1 X'7 Sx 8l<X 过渡点列表界面 JO2xT#V •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
Is13: •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
@(-yr U •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。
Z>F@n Tzb> 
I X9K.f 4O!E|/`wO 过渡点列表参数 9e~WK720= •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
$uCiXDKCq •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。
6xHi\L IAI(Ix 
BCx!0v?9 *>k!hq;j •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
} W$8M>l •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
ASW4,% cl •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。
+Hj/0pp wcZbmJ: 
I!0JG`& f&ytK 高级选项及信息 ==N` !+ •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。
hK(tPl$ EKuSnlTXba 
"cMNdR1^,y )lh8
k { 正弦光栅界面 ~:[!Uyp0b •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
q#N R32byF •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
XJSa]P^B1 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
@9 )}cg - 脊的材料：基板的材料
e1unzpWN - 凹槽材料：光栅前面的材料
+ I5 2EXo )~V }oKk0t 
Jx $iwu QR"bYQ 正弦光栅界面参数 B3mS] - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
)TU <:V •光栅周期
q[ ULG v •调制深度
>)Gd:636+ - 可以选择设置横向移位和旋转。
=g~ W%}) - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。
]p]UTCo!' \9)#l#m 
L-\ =J & [_ZXVva~ 高级选项和信息 dl0FQNz8@B •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。
J 02^i5l ^Kqf ~yS% 
]^ K;goQv B
+Aj*\Y. 高级选项及信息 # `ls)-`7 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
z/ 7$NxJH ?NG=8.p 
qu~X.pW 锯齿光栅界面 C\Vg {&' •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
2z_2.0/3 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
$^_|j1 z#i •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
nt ,7u( - 脊的材料：基板的材料
\Q&,ISO\ - 凹槽材料：光栅前面的材料
&yIGr` ; g97]Y1g 
!aNh! S1b Au
< 锯齿光栅界面参数 @dgH50 o[ •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
OBOw z4< - 光栅周期
*1A&'T2 - 调制深度
U)D[]BVg •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
A:# k •可以选择设置横向移位和旋转。
" aq'R(/`c •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
)TJS 4? n~g LP HY 
s8<gK.atl w%a8XnW]1 高级选项和信息 x /mp=
•同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
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vF4]ux&
探测器位置的注释 v]"L]/" 关于探测器位置的注释 k< j"~S1 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
u[oUCTY •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
7J*N_8?2 •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。
D WiBG •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）。
F{m{d?:OA •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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