czIAx1 R9 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。
e(/F:ZEh hsrf 2Xw[ 
"P#1= 8Yk*$RR9 本用例展示了......
.B<Bqr@?8 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
Dq~ ;h \=' - 矩形光栅界面
NjZ~b/ - 过渡点列表界面
NW5OLa")J< - 锯齿光栅界面
o$</At - 正弦光栅界面
? -:2f#bC •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
>Y8\f :KQ FHU6o910 光栅工具箱初始化 P~{8L.w!>W •初始化
gZ^ Qt.6Z - 开始
(o IGp 光栅
V6P-?Nd 通用光栅光路图
^D+^~>f •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
:p}8#rb 可直接选择特定的光路图。
CR'%=N04^ w -o#=R_ 
\X&8EW T 'c39 光栅结构设置 wjl )yo$z •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
f0SrPc v 
3E*m.jX •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
gep#o$P •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
hm73Zy -MS#YcsV 
uEJ8Lmi B
}%2FUv •例如，选择第一个界面上的堆栈。
!Nx1I !5lV#w!vb 堆栈编辑器 YS^!'IyG/B •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
T8A(W •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。
7?R600O A PhC3 F4 
w1"+H Jd L_Gw:"-+Q 矩形光栅界面 0pMN@Cz6 Oq.ss!/z •一种可能的界面是矩形光栅界面。
[ -$
Do •此类界面适用于简单二元结构的配置。
K{ar)_V/ •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
??p%_{QY~b •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
G~<UP(G •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。
oV :oc, 0uDDaFS 
ZEI,9`t! Ll|_Wd.K, 矩形光栅界面 q_.fVn:! •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
'?9zL* •所选界面在视图中以红色突出显示。
6`CRT TJ7 
.^{%hc*w4 •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。
RA[j=RxK •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
#3qeRl 
j-e j7 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
7tcadXk0 •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
nf
/*n •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。
G@H!D[wd 4=tR _s 
iwJ_~ h )
Wp 
4MS<t FH) [HQ )4xG 矩形光栅界面参数 3{3@>8{w •矩形光栅界面由以下参数定义
w95M
B*N - 狭缝宽度（绝对或相对）
}'x;J - 光栅周期
<PpvVDy3 - 调制深度
tz@MZs09 •可以选择设置横向移位和旋转。
)J S6W sFFQ]ST2p 
R
p&J!hlA LQR2T5S/Q, 高级选项和信息 |GnTRahV. •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
SQ>i: D; •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
|Ghk8 WA •可以设置总级次数或衰逝波级次数
+Dy ^4p?o （evanescent orders）。
1Nt
&+o •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
`} PYltW •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
u;_~{VJ- Era GG"+ 
I$7eiW @ R_PF*q2 ' •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
{.:$F 3T •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。
p
u(m HB •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
vamZKm~p •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。
@z@%vr=vX x z _sejKB 
xR 1G +Y %6y]8 过渡点列表界面 glMH T, •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
$,4h\>1WP •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
TQ4@|S:OF •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
(9'^T.J 
zU?O)w1' Vx_33";S\ 过渡点列表参数 @[n#-!i •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
UPh#YV 0/, •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
K!-OUm5A <gp?}Lk 
VPUVPq~& 3"y 6|e/5 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
bHwEd%f •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
i5 rkP`)j •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。
\/NF??k,jk T D _@0Rd 
Q7s@,c !m_ js_`L#t 高级选项及信息 [oLV,O|s|j •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。
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THYw_]K 
@5%&wC vQ MBJ& 正弦光栅界面 g$nS6w|5H •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
kWzN {]v •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
8%[pno
|0I •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
WK>F0xMs1 - 脊的材料：基板的材料
qLN\% }69/ - 凹槽材料：光栅前面的材料
=kd$??F q A)O kR'm 
"`vRHeCKN Ke$_l]} 正弦光栅界面参数 m @4 Dz| - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
Cx7-I0! •光栅周期
6}4} )B2 •调制深度
QU).q65p - 可以选择设置横向移位和旋转。
4qQ,1&!]S - 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。
P49\A^5 S! 3A7774n=P 
:L[>!~YG_n {K,In)4 高级选项和信息 2xI |G
3U •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。
O viS(}v4@ a{5SOe;; 
% $!3Pbu i 7{;it uqX 高级选项及信息 1vj/6L •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
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Ni,nQ;9 锯齿光栅界面 c`a( •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
R@vcS=m7 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
%Sr+D{B •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
V`V\/s gj - 脊的材料：基板的材料
{Cx 5m - 凹槽材料：光栅前面的材料
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Cm}2 >eH
r* *zjv> 锯齿光栅界面参数 wKV4-uyr •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
NTg@UT < - 光栅周期
n<I{x^! - 调制深度
w : ~*wv •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
-fR :W{ u •可以选择设置横向移位和旋转。
ZO0 Ee1/ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
W yL+HB} tK #R`AQ 
XX6Z|Y5. k+3qX'fd 高级选项和信息 O7K.\ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
A4K.,bZ 
).k DY ?s 探测器位置的注释 x(_[D08/TT 关于探测器位置的注释 jlEz]@
i •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
}f}. >B0# •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
je4l 3Hl •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*j]!_] •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）。
@f!X%)\;x •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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