M5gWD==uP 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。
rj(T~d4 $Y69@s %f 
yw];P
o, :VTTh
|E%# 本用例展示了......
lOtDqb& •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
*G*
k6.9W! - 矩形光栅界面
D$t k<{)oB - 过渡点列表界面
vZ.x{"n'~ - 锯齿光栅界面
p hM>.y_ - 正弦光栅界面
ep)>X@t •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
,l<6GB2\ ~\ J}Kqg 光栅工具箱初始化 .l.a(_R •初始化
/~zai} - 开始
` @ nl 光栅
;q*e=[_DF 通用光栅光路图
#B4%|v;`E? •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
=Xo
=Qcr 可直接选择特定的光路图。
O)[1x4U z CvKDlL 
B)0i:"q 30SW\@ 光栅结构设置 4O35 "1 •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
V$ ps> 
BocSwf;v. •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
ouuuc9x] •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
Za 1QC;7 6_FE 4RR[ 
2AMo:Jqv /pT =0= •例如，选择第一个界面上的堆栈。
Ymg|4 %O@ 0N $v"uX@ 堆栈编辑器 dw*_(ys •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
!O<)\ )|g •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。
(L/_ ^!ZX h2XfC. f 
"thdPZ ]"?) Z 矩形光栅界面 [k/@E+; S[J}UpV •一种可能的界面是矩形光栅界面。
JsODzw •此类界面适用于简单二元结构的配置。
c9&xe"v •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
tP$ <UKtU •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
K1M%!JKh)x •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。
`~By)?cT_> Zcx`SC-0 
0"f\@8r( L6| oyf 矩形光栅界面 rR(X9i •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
$xPaYf •所选界面在视图中以红色突出显示。
o Y H^_ V 
}khV'6"'| •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
5Ou`z5S\k •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
%5"9</a&G 
DK: o]~n •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
Na]:_K5Dp •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
) Q U •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。
k Y-N>E: ]1#e#M]# 
D$I5z. a JehrDC 2N 
rWR}Stc@] >JFO@O5 矩形光栅界面参数 :LW4E9O=H •矩形光栅界面由以下参数定义
m8d!<
h - 狭缝宽度（绝对或相对）
B#Vz#y - 光栅周期
l~ w2B>i) - 调制深度
f'EuY17 w •可以选择设置横向移位和旋转。
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a4ps_ CYY=R'1:G{ 
_x(o*v[Pt UCB/=k^m 高级选项和信息 O i8. 8M •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
'h|DO/X~L •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
1 28EPK •可以设置总级次数或衰逝波级次数
KBx6NU?;PO （evanescent orders）。
~j}cyHg •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
g| I6'K!< •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
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v$?+MNks mwHB(7YS, •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
j aII r06 •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。
PNgY >=Y •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
K* LlW@ •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
:L F? DgId_\Ze 
`yrB->|vG qr"3y 过渡点列表界面 ;g+N&)n •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
"O3tq =Q •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
Lo{
E:5q •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
+hg3I8q: 
I_} SB| %Nlt H/I 过渡点列表参数 ^c"jH'#.L •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
[8 ]z|bM •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
xpV|\2C BC&S> #\ 
.o(fe\KHf wh$sn:J •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
X(
\ AB •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
LM~[@_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。
]!?;@$wx J=9FRC 
e$<0
7Oc ^a0um/+M} 高级选项及信息 g:g\>@ Umo •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。
%(3|R@G. FtP 0krO( 
I&#| w"/"U n{ n52][J] 正弦光栅界面 <'y?KiphL •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
8]M ;T>n[ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
aH )}/n •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
V#2+"(7h - 脊的材料：基板的材料
deBY5| - 凹槽材料：光栅前面的材料
,1~"eGl! n4;.W#\ 
=upeRY@u5 k9sh @ENy 正弦光栅界面参数 kJ'[K!r - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
'\l" •光栅周期
>*~L28Fyn •调制深度
SD "FErJ - 可以选择设置横向移位和旋转。
@Q)OGjaq - 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。
TV)h`\|Z* 132{# tG] 
PS)4 I&;U \tf <B\oa 高级选项和信息 v|XTr,# •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。
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%<\vGqsM $O&b`` 高级选项及信息 $ Xv* , Bq •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
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CKYc\<zR0l 锯齿光栅界面 {2O1"|s , •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
zGb|) A~, •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
MK%9:wZ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
RuL i,'u - 脊的材料：基板的材料
R/~p>ap g8 - 凹槽材料：光栅前面的材料
f(>p=%=O [<lHCQXJ/ 
;5]Lf$tZ ,`'Qi %O 锯齿光栅界面参数 zJq ~!#pZ •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
q }i]'7 - 光栅周期
t URu0`]( - 调制深度
l.67++_ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
wT6"U$cV •可以选择设置横向移位和旋转。
h{)kQLuzT •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
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t|w_i-&b, Vh'P& W?[ 高级选项和信息 |B?cV c0 •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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;,hwZZ A 探测器位置的注释 F |'>NL-= 关于探测器位置的注释 ef 8s<5"4 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
%R}qg6dL •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
"M< 8UE \n •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。
P{8iJ`rBG •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）。
ui< N[ •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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