u;1#eP\; 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。
CK'C f{S z[] AH#h 
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N OjyS
?YY)b 本用例展示了......
e Hd{'J< •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
{tF=c0Z - 矩形光栅界面
&A=d7ASN= - 过渡点列表界面
_17c}o#`5w - 锯齿光栅界面
\MK)dj5uUJ - 正弦光栅界面
=@w};e#D •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
_ 4Hf?m7z ?W%3>A 光栅工具箱初始化 B~yD4^ •初始化
"x3_cA~ - 开始
",Ek| z 光栅
R*VZ=i 通用光栅光路图
E(8O3*= •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
I`DdhMi7 可直接选择特定的光路图。
QO%>RG _mA[^G=gY 
T b:n6a@ {RwwSqJ 光栅结构设置 I{B8'n{cN •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
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e[>(L% QV+ •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
)u3<lpoTy •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
;2#H M^Mu d=N5cCqq 
&{ntx~ Eq :,]%W $f= •例如，选择第一个界面上的堆栈。
?8 YHz D-~HJ 堆栈编辑器 ]V><gZ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
93[`1_q7\ •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。
c f@:rHB} }*IX34 
)wSsxX7: $o {f)'.>n 矩形光栅界面 } [D[ZLv W53i5u( •一种可能的界面是矩形光栅界面。
ikyvst>O •此类界面适用于简单二元结构的配置。
Z+ I[ •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
[rE,fR •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
g&riio7lx •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。
PyzW pf 4)Z78H%> 
N@;6/[8 C Z|Y o 矩形光栅界面 {#Mz4s`M •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
a+r0@eFLc •所选界面在视图中以红色突出显示。
@0n #Qs|E! 
V"T;3@N/4 •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
V..m2nQj
•可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
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{jggiMwo.v •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
d=H C;T) •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
:+!hR4Z~\; •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。
cz&F OP+! zx0{cNPK 5 
pA1Tod |/YT.c% 
qo$<&'r 0dXZd2oK@ 矩形光栅界面参数 DQKhR sC •矩形光栅界面由以下参数定义
) CihqsA2 - 狭缝宽度（绝对或相对）
a"#5Jc R3 - 光栅周期
tw\/1wa. - 调制深度
`6Y'H2WJ? •可以选择设置横向移位和旋转。
mEhVc! E h8.S)E 
611:eLyy&l `4(k ?Pk2 高级选项和信息 Tw-gM-m; •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
#L BZ%%v •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
3mr9}P9; •可以设置总级次数或衰逝波级次数
XZIj' a0d （evanescent orders）。
C!~&c7 •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
(Cqhk:F •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
OG!^:OY )P\ec 
* J~N ,58D=EgFy •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
5
E DGl •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。
ze!7qeW •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
b.; F)( •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。
~{RXc+ M nH4 p 
V
mKMj' U1J?o #( 过渡点列表界面 G#3 O^,m •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
80
i<Ij8J •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
BEifUgCh •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。
~qco -b 
krI<'m;a d, +d8X 过渡点列表参数 { p1#H` •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
kCLz@9>FQ •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。
oT%~)g h]vA%VuE'E 
` *h-j/M 5?%(j!p5 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
V= !!;KR0 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
|HhUU1 ! •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。
l#V"14y O N]
z- 
LIirOf~e;! 5Y _)%u
高级选项及信息 gtVI>D'(W •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。
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Rco#?' g} P.ksM 正弦光栅界面 N[ z7<$$ •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
UIovv%7zZ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
V!a\:% #^Y •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
y]+i. 8[ - 脊的材料：基板的材料
WFsa8qv - 凹槽材料：光栅前面的材料
d%u|)
=7 _Cj u C`7 
aOA;"jR1 : H0 +} = 正弦光栅界面参数 o!gl
:izb - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
%Z}A+Rv+*m •光栅周期
Qt+ K,LY •调制深度
yL7a* C& - 可以选择设置横向移位和旋转。
0[ H'l",~ - 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。
O*`] ]w] -
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#t>w)`bA- )apqL{u:= 高级选项和信息 Pp*|EW 1 •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。
=3_I;L w ,mx>)} l95 
wm%9>m A% #9F=+[L 高级选项及信息 Dny5X.8 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
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T&H[JQ/h 锯齿光栅界面 Nv{r`J . •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
k id3 @ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
j ,Eo/f+j5 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
y pSW 9n - 脊的材料：基板的材料
}*4 XwUM e - 凹槽材料：光栅前面的材料
jSsbLa@ CE=&ZHt9 
}S\ \"SBC -R?~Yysd7K 锯齿光栅界面参数 $Y5R ^Y •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
p-POg%|&< - 光栅周期
\tc 4DS - 调制深度
Z@nWx]iz •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
O(2)A>} •可以选择设置横向移位和旋转。
D1}Bn2BM$ •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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$!h 21 O8%+5l`T! 高级选项和信息 l } :&} •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
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Uo>pV 9xRG 探测器位置的注释 oJE ~dY$Q 关于探测器位置的注释 'H+H4( •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
/GCI`hx>" •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
zy"wQPEE •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。
s e(ZiyHp •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）。
!C] 0 l •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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