'To<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。
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d O+kPC \C| ;F 本用例展示了......
Ip>^O/}$1 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
PT mf - 矩形光栅界面
2[.5o z` - 过渡点列表界面
a
]>V ZOet - 锯齿光栅界面
}W1^t - 正弦光栅界面
D2 Y&[zgv •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
~Y% :
3 GL/ K B 光栅工具箱初始化 DX|uHbGg •初始化
LxB&7 - 开始
DK)u)?! 光栅
HH7[tGF 通用光栅光路图
yP
x\ltG3 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
pXssh 可直接选择特定的光路图。
MM7"a?y) H]BAW *} 
w .tW=z5 Pow|:Lau! 光栅结构设置 7O:" ~L •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
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\F[n`C"Is •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
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3-Ug •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
6?O} Q7G 02,W~+d1 
&%6NQWW B n{) |&; •例如，选择第一个界面上的堆栈。
rrAqI$ 6 rmoJ
=.' 堆栈编辑器 3i6h"Wu`n •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
$1~c_<DN •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。
zFOL(s.h|0 691G15 
\Y9I~8\ gB {f-XyF1` 矩形光栅界面 wajZqC2yg ~*,Wj?~+7 •一种可能的界面是矩形光栅界面。
PzLJ/QER •此类界面适用于简单二元结构的配置。
4 HW; •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
qT$ )Rb& •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
uN y!< u •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。
r4EoJyt V7BsE w 
cg{Gc]'1# >zFD $ 矩形光栅界面 zMr&1*CDX •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
Mo_$b8i •所选界面在视图中以红色突出显示。
h l**zF 
iyc$)"w •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; k#})_- •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
$.9 +{mz 
%uua_&#) •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
z#RuwB+ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
x df?nt •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。
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QhsVIta J
B(<.E 2 
'aZAS Pn[ l QWBCJ8y 矩形光栅界面参数 <W2ZoqaV •矩形光栅界面由以下参数定义
L$kgK# T - 狭缝宽度（绝对或相对）
=6fB*bNk] - 光栅周期
c`ftd>] - 调制深度
L@ ?e:* h •可以选择设置横向移位和旋转。
)O&z5n7t4s o<nS_x 
AC'lS
>7s \WX@PfL 高级选项和信息 m d_g}N(C •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
bLco:-G1E1 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
R B%:h-t4 •可以设置总级次数或衰逝波级次数
l/ QhD?)9 （evanescent orders）。
[Teh*CV •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
@i{]4rk lv •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
pr/'J!{^ g8'~e{= ( 
>4M<W4
.zIgbv s •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
% 0zS •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。
~U3S eo } •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
o[oqPN 3$Y •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
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E>" 8 / 5D
L,U(Y 过渡点列表界面 [[X+P 0`r •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
;Yv14 {T! •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
t H,sql) •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
hX3@f;[B2 
;?`@"YG) ,Y-S( 过渡点列表参数 (gU2"{:]J •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
#
M>wH`Q# •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
-x5F;d} O+b6lg )q 
7O$ & @ h9K •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
2lo:a{}j •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
]=Pu\eE •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。
TRy^hr8~ 1yS&~
y?a 
Sc{Tq\t;% h7*O.Opm = 高级选项及信息 _*n)mlLln •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。
h1-Gp3# }1@E"6kF 
H?{ MRe 87}(AO) 正弦光栅界面 Zw24f1iY •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
s??czM2O •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
Y;eoT J •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
,cD 1{T\ - 脊的材料：基板的材料
="2/\*.SL - 凹槽材料：光栅前面的材料
!-,Ww[G> x_W3sS]ej 
Wc\+x1 :8 #R<G,"N5 正弦光栅界面参数 &F`L}#oL& - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
^RDU
p5,T •光栅周期
u(Rk'7k •调制深度
`;/XK,m- - 可以选择设置横向移位和旋转。
Qt~B#R.
V - 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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*IqVY& ~1ps7[ 高级选项和信息 o3\,gzJ •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。
.pW o >`" )# PtV~64 
0 Z8 /R q)k{W>O 高级选项及信息 e96#2A5 f •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
O 4!9{ &=NJ 
r&Q t_ 锯齿光栅界面 H`gb}? 9R •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
x=vK
EyS@ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
x{?sn •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
0e \y~#- - 脊的材料：基板的材料
C=yD3mVz - 凹槽材料：光栅前面的材料
J'Gm7h{
)mG0g@ qOK 
k}s+ ca!B BjvdnbJg 锯齿光栅界面参数 y;r"+bS8 •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
8, y{ q9O - 光栅周期
W #47Cz - 调制深度
3fl7~Lw, •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
_aY. •可以选择设置横向移位和旋转。
:G0+;[?N •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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DyIV/ .jaZ|nN8` 高级选项和信息 + ~~ Z0.[ •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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cyBW0wV1 探测器位置的注释 #fN/LO 关于探测器位置的注释 XECikld> •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
pND48 g; •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
zWtj| %ts •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。
/`}6rXnw9 •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）。
v4C3uNW •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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