V 0nQmsP1U 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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EApKN@<" ZaFt4# 本用例展示了......
%M(RV_R+6 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
^#/FkEt7bp - 矩形光栅界面
6%v9o?:~l - 过渡点列表界面
;P@]7vkff - 锯齿光栅界面
4<efj - 正弦光栅界面
)kD/ 8 •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
#z `W ,^C ag=d6q 光栅工具箱初始化 FwCb$yE#M •初始化
[,z q - 开始
lPTx] =G 光栅
Jup)m/ 通用光栅光路图
4QL>LK •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
d1 j 9{ 可直接选择特定的光路图。
E[H x$Dq0FX!%_ 
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7| xUo6~9s7 光栅结构设置 OrY [ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
5(1:^:LGK 
a)qan •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
ks '>?Dw •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
7u):J D Ez,u^ 
CD|[PkjW ahB qYA K9 •例如，选择第一个界面上的堆栈。
hp\&g2_S0W ?^}30V:E 堆栈编辑器 U.%Kt,qB •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
{z#2gc'Q •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。
*H>rvE.K? dUI5,3 * 
<xOv 8IQ| ).k DY ?s 矩形光栅界面 {T){!UVp! / HTY>b •一种可能的界面是矩形光栅界面。
2-&EkF4p' •此类界面适用于简单二元结构的配置。
`8:0x?X •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
$pGT1oF[E •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
]Bw 0Qq F# •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。
4M'>oa G0cG%sIl 
0XHQ 5+"8 Qzi?%& 矩形光栅界面 eI
#Gx_mg •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
{K z,_bo •所选界面在视图中以红色突出显示。
M `xiC 
eL!41_QI •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
!40>LpL[ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
~E<2gMKjO 
s\ IKSoE •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
nla6QlFYn* •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
e~'` x38 •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。
my=f} %k= F MfpjuHk 
e|~MJu+1 ZzT=m*tQ& 
D:)Wr, 26 Bf_$BCyGW 矩形光栅界面参数 eRauyL"Q+ •矩形光栅界面由以下参数定义
r-2k<#^r - 狭缝宽度（绝对或相对）
d|`Ll - 光栅周期
*6uccx7{ - 调制深度
WzMY RKZ •可以选择设置横向移位和旋转。
FhE{khc# &y[NC AeA 
M>Q]{/V7T z\YIwrq3* 高级选项和信息 }\pI`;*O| •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
jvT'N@ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
;"3B,Yj •可以设置总级次数或衰逝波级次数
H '+7z-% G （evanescent orders）。
#;! &8iH •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
=;}W)V|X)S •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
BHXi g~d 6CJMQi,kn 
! -gU~ 0 n,l a<N] •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
w =^.ICyb@ •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。
0lw>mxN •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
y(A' *G9 •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。
J~YT~D 2L GK?ua l1 
'U@o!\=a |WS)KR ! 过渡点列表界面 Cs $5Of( •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
8h )XULs2 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
' \ Xkvi •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
(8 nv&| 
BD g]M/{ ` `o]i{x 过渡点列表参数 v=`yfCX-qX •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
lQA5HzC\ •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
I[Ra0Q>([k 5&Oc`5QD 
+A9~h/"kt %Bq~b$ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
bbm\y] !t •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
DA=! AK> •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。
$KHm5*;nd )U^=`* 7 
A_9WSXR 3? {AGJ1 高级选项及信息 -(VJ, )8t2 •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。
.Po"qoGy 0^;2 
: =QX ^* P<<$ o-a" 正弦光栅界面 =KRM`_QShg •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
7 WJ \nK •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
bMH~vR •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
ZsGvv]P - 脊的材料：基板的材料
@SQsEq+A?\ - 凹槽材料：光栅前面的材料
gLiJ&H P5 S ]h 
\0$ +*ejz 'H1~Zhv 正弦光栅界面参数 " CJVtO - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
0zt]DCdY •光栅周期
IUMv{2C •调制深度
<'Q6\R}:vC - 可以选择设置横向移位和旋转。
bWPsfUn# - 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。
N:j 7J &AiAd6 
1\hLwG6Jj (m]l -Re 高级选项和信息 /ViY:-8s •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。
LF| 0lAr zAgX{$/Fg 
*A-_*A w[~G^x& 高级选项及信息 (
eV,f •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
%ms%0% LI,wSTVjC 
$b8[/], 锯齿光栅界面 hgU;7R,?ir •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
qHt/,w='Q •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
K3&xe( •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
l4C {LZ - 脊的材料：基板的材料
InP E_ - 凹槽材料：光栅前面的材料
jIh1)*]054 r$jWjb 
1U\ap{z@ {16a P 锯齿光栅界面参数 zJQh~) •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
I~,.@{4 - 光栅周期
@K;b7@4y - 调制深度
O'4G'H) •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
f*k7 @[rSv •可以选择设置横向移位和旋转。
5 xH=w: •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
}#z1>y!# dsTX?E<R 
8/e-?2l :Cq73:1\B 高级选项和信息 N0 {e7M •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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+n ^M+ea; 探测器位置的注释 Gxr\a2Z&r% 关于探测器位置的注释 |q`NJ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
~aC ?M& •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
<kB:`&X<\ •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。
~yv7[`+Tgg •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）。
Ai/X*y:[? •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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y3~=8!Tj?Q
