cQ:Y@f 9 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。
HiTn 5XNf x2@Q5|a 
xR9<I:^& gY)NPi}!` 本用例展示了......
ho 5mH{"OV •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
p([g/Q - 矩形光栅界面
BU\P5uB !V - 过渡点列表界面
&4g]#A >@ - 锯齿光栅界面
-! X ,M DO - 正弦光栅界面
ZS\ jbii8 •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
bnll-G| Oa[G
# 光栅工具箱初始化 (eTe`
•初始化
Gz>M Y4+G - 开始
6\8
lx|w 光栅
`RRC8 ]l 通用光栅光路图
*rs@6BSj •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
R OWb:tX} 可直接选择特定的光路图。
(%\vp**F fn 6;
b< ]--\ n|G x29 E 光栅结构设置 ^TC<_]7 •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
N>Dr
z 
UODbT && •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
}sbh|# •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
Idq &0<I ^h
q?E2- 
-pW nO9q m@|0iDS •例如，选择第一个界面上的堆栈。
7d44i (k{rn3, 堆栈编辑器 sTn}:A 6 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
<=]wh |D •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。
{'.[N79xP Ch3{q/-g 
?CaMn b8 ^/K]id7 2 矩形光栅界面 . @#GNZe Ro&s \T+d •一种可能的界面是矩形光栅界面。
xJ/<G$LNJ0 •此类界面适用于简单二元结构的配置。
r&^xg`i[z> •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
Z *9Qeu-N: •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
"OIra 2O •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。
3LxhQVx2 X/=*o;" : 
yuTSzl25,/ M
Y2=lT 矩形光栅界面 {F Ir|R& •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
K>!+5A$6i •所选界面在视图中以红色突出显示。
F&ud|X=m 
0^5*@vt •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
K?M{=$N •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
j|Q*L<J
[Pn(d [$z •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
/7s^OkQ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
+#||
w9p •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。
v;S_7# OGDCC/ 
GFq,Ca~ L7\ rx w 
3Pj#k|(f[0 Ukf4Q\@w 矩形光栅界面参数 b7thu5 •矩形光栅界面由以下参数定义
\`FpBE_e) - 狭缝宽度（绝对或相对）
!$q *~F"S - 光栅周期
2X:OS/ - 调制深度
*0EB{T1 •可以选择设置横向移位和旋转。
(%bqeI!ob ~\UH`_83[ 
s{"}!y=] +,"O#`sy< 高级选项和信息 K\ bA[5+N •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
ws^ 7J/8 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
X&s@S5=r] •可以设置总级次数或衰逝波级次数
!Zr 9t|_ （evanescent orders）。
DdI
V~CxD •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
HDV@d^]- •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
g>@T5&1q* ZQY]c
c. <bz M%U1?^j8 •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
EF Z]| Z7 •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。
vtm?x,h •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
R#K,/b%SV •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。
Ct8}jg" u3[A~V|0= 
z 2/E ?$( ]J] ~i [ 过渡点列表界面 Vr|sRvz •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
:n%KHen3\ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
5 3g(:eB •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。
:u
ruC 
EG7.FjnVu O/N
Ed)H! 过渡点列表参数 |qp^4vq.p •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
.%\lYk] •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-V}KK- E1"H( m&6 
PQ}owEJ2eM F\)?Ntj)>@ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
(**k4c, •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
}$5e!t_K •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。
U?WS\Jji3! +nOa&d\ 
hFLLg|@ Ig.9:v ` 高级选项及信息 UtpK"U$XOU •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。
:S_3(/} \ UHaY|I${U 
x5Z(_hU oh @|*RU 正弦光栅界面 n[`KhRN •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
8-"lK7 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
/XeCJxo8 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
u/,ng &! - 脊的材料：基板的材料
^! r<-J
- 凹槽材料：光栅前面的材料
K+F]a]kld "QV?C 
$Fr>'H+i 5Mb5t;4b 正弦光栅界面参数 dyyGt }}5f - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
v
?OIK=Xm •光栅周期
"m'roU •调制深度
@`D`u16]i - 可以选择设置横向移位和旋转。
:wR aB7 - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。
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~C %{H3 {*lRI 
Ra~|;(
%d (& =gM 高级选项和信息 )LRso>iOO •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。
M{ Y \oz9tf8 
[<!4 a :Qd{V3*] 高级选项及信息 %aHQIoxg •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
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FJ>W. 0D R:qw 
&1(PS)s 锯齿光栅界面 !
,v!7I •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
D( YN a •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
!=t.AgmL •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
0+P[0 - 脊的材料：基板的材料
?_<14%r; - 凹槽材料：光栅前面的材料
jeLC)lQ* X v2u7T\ 
HZ8k%X}1 # 1#?k 锯齿光栅界面参数 9U=~t%qW$ •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
6.>l - 光栅周期
A]WR- 0Z7 - 调制深度
u&7c2|Q •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
KgCQ4w9 •可以选择设置横向移位和旋转。
+|OrV' •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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A@HCd&h @ 4EC z>Q 高级选项和信息 ^|+;~3<J •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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sm1(I7y 探测器位置的注释 b+DBz }L4 关于探测器位置的注释
}@'Zt6+tS •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
I" Gr <?r •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
Fb:Z. •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。
U $+G9 •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）。
FJY c*l •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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}0(.HMiGj
