1 EL#T& 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。
`}.jH1Fx/m bt' lT 
#u"$\[ G &[b(Lx|i 本用例展示了......
JCjV, •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
|Ml~_m - 矩形光栅界面
6qR5 A+|; - 过渡点列表界面
'I Q;; [Q - 锯齿光栅界面
_J&IL!S2 - 正弦光栅界面
Rt.2]eZEJ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
0JE*| CtK
#sm@|' Q% 光栅工具箱初始化
y?'Z' •初始化
0d/
f4 - 开始
AGhr(\j 光栅
JuDadIrd{ 通用光栅光路图
eNDc2 20b •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
VXPs YR& 可直接选择特定的光路图。
O^Y@&S RrQ R+# g_"1@p 
m^$KDrkD tq=7HM 光栅结构设置 @Zzg^1Ilpu •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
+8}8b_bgH 
bQ`2ll*( •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
Il]p >B •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
/"@k_[O oM!zeJNA 
Pd+Wb3 7V%b!R} •例如，选择第一个界面上的堆栈。
?$@E}t8g\ ,l#f6H7p
堆栈编辑器 R^6]v`j; •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
W~& QcSWqD •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。
byHXRA)39 nNhb,J 
ZMEYF!j N lm8<0*;, 矩形光栅界面 +{\b&q_ !DBaC%TGC •一种可能的界面是矩形光栅界面。
wV q4DE •此类界面适用于简单二元结构的配置。
OzV|z/R2' •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
]]hsLOM] •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
/6FPiASbS •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。
%'MR;hQsd8 m!WDXt 
(m() r0:@ eC='[W<a. 矩形光栅界面 ]t-B-(D •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
XZ 4 H(Cj •所选界面在视图中以红色突出显示。
$aY:Z_ s 
/h ,-J 8[ •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
@<$_X1)s •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
Y' ? {yx{ 
3J[ 5^ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
TUi< •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
=c#; c+a •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。
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]m\:XhI*< ]g]~! ": 
Fq!-
%Y $yZ(ws 矩形光栅界面参数 sDS0cc6e •矩形光栅界面由以下参数定义
?m h0 ^G - 狭缝宽度（绝对或相对）
kOV6O?h - 光栅周期
`l-R?C?*! - 调制深度
iI@(Bl] •可以选择设置横向移位和旋转。
#1[Q?e4,0 (*G'~gSX 
e
ls&_BPE T2}ccnD i 高级选项和信息 1-}$sO c •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
:i]g+</ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
trg&^{D< •可以设置总级次数或衰逝波级次数
^ " 4u1 （evanescent orders）。
u`wT_?%w •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
PF] Vt •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
C-;}a%c" ' ?b.t2 
Iq(;?_ *Vp$#Rb •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
Nu6]R677Y •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。
0zqTX< A •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
^j g{MTa •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
hJ0m;j&4y G2hBJTW 
jAOD&@z1 5h>t4 [~ 过渡点列表界面 &>z}u&oF •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
-0:B2B •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
!'
jXN 82 •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
AK5$>Pkvk 
9p9-tJfH. ` L?9-)m<f 过渡点列表参数 .E0*lem'hE •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
2O)2#N •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。
V r<ypyC 2s8(r8 AI 
C 6wlRvWn TkV$h(#!f& •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
l%9nA.M' •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
8Zvh"Z? •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。
`-)Fx<e o!M*cy q 
4r>buEU 9{5 c}bX 高级选项及信息 7`6JK •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。
c}g:vh sYY= MD
G/C5o=cY %]@ K}!)2 正弦光栅界面 S~4HFNe^& •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
m 1 lfC •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
7<%Rx19L* •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
{cBLm/C - 脊的材料：基板的材料
hX@.k|Yd - 凹槽材料：光栅前面的材料
A[m4do &t w
+qEvz<kch !T 3 Esv 正弦光栅界面参数 ?W"9G0hTqM - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
i iZK^/P$ •光栅周期
5CuK\ < •调制深度
^#L?HIM - 可以选择设置横向移位和旋转。
t#h<'?\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。
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6axm H~_ y 3!=0uPf 高级选项和信息 <U$A_ ]*w •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。
U"v}br -kb R4|<Vp<U2 
v#`Wf}G <ST#<
$% 高级选项及信息 `'`T '+0 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
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VNbq]L(g 锯齿光栅界面 & xqr& (o •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
V ;)q?ZHg •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
a;`-LOO5& •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
:/IcFU~)M - 脊的材料：基板的材料
8EPV\M1% - 凹槽材料：光栅前面的材料
.SdEhW15) HYPFe|t/ 
e+F5FAMR68 RfB""b8]= 锯齿光栅界面参数 ^"%SHs •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
Zh.fv-Ecp - 光栅周期
hoi hdVjv - 调制深度
9Yowz]') •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
2eu`X2IBcT •可以选择设置横向移位和旋转。
z~xN ]= •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
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E `)p,{T UG>OL2m>5 高级选项和信息 G1~|$X@@ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
*[7,@S/<F 
m=S[Y^tR 探测器位置的注释 < P5;8 关于探测器位置的注释 .>?["e #, •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
dTaR 8i •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
Hk\+;'PrN •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。
g}3c r . •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）。
7-ba-[t#A •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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