*ai~!TR 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。
:1*E5pX0n q*
R}yt5 
; R+>}6 T&'Jc 本用例展示了......
<(jk}wa< •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
ck{S - 矩形光栅界面
v-z%3x.f - 过渡点列表界面
EN2t}rua - 锯齿光栅界面
Pj s=n7 - 正弦光栅界面
N=\ zx^w, •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
D-BT`@~ l 6U ! P8q 光栅工具箱初始化 r5~ W/eE •初始化
[L+*pW+$\. - 开始
AE7 7i,Xa 光栅
^ 0YQlT98 通用光栅光路图
O"'xAP QW •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
l9f_NJHo 可直接选择特定的光路图。
H\ Qk U`b {nwoJ'- V 
< 8b1OdA zE/ l 光栅结构设置 (-WRZLOQ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
Jo\MDyb ] 
1jd{AqHl •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
cZBXH*-M! •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
nv_v FK 8+[Vo_] 
T9V=#+8#" I/njyV)H •例如，选择第一个界面上的堆栈。
J|
N 6r 6
^3RfF^W 堆栈编辑器 {d [Nc,AMb •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
^Ye(b7Gd •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。
eY :"\c3
.+1I>L 
~Qb Hp|g [< 53_2]~ 矩形光栅界面 06]3+s{{ K2Abu? •一种可能的界面是矩形光栅界面。
`w
6Qsah •此类界面适用于简单二元结构的配置。
jM$bWtq2 •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
fc3 nQp7 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
OY{fxB b •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。
nz?[ ,RR{Y- 
HZAT_ u*@R`,Y
矩形光栅界面 +JtK VF •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
yDqwz[v b •所选界面在视图中以红色突出显示。
<5E'`T 
P6GTgQ<'BA •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。
"j_iq"J •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
w317]-n 
>; 4q •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
u9f ^wn •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
U6/7EOW , •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。
mvjx
&+q *:H,- @ 
; 9j ]P56 0;TiNrzg 
eWDXV-x D Zeg'\&w0s 矩形光栅界面参数
Hy3J2p9. •矩形光栅界面由以下参数定义
W5Z-s .o - 狭缝宽度（绝对或相对）
*Vl#]81~ - 光栅周期
<}WSYK,zUY - 调制深度
my A;Y •可以选择设置横向移位和旋转。
f)_<Ih\/7_ $Xwk8< 
S} UYkns* @;eH~3P 高级选项和信息 ?Vg~7Eu0 •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
c( => 5 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
[UXVL}t k •可以设置总级次数或衰逝波级次数
:Ob4WU （evanescent orders）。
6ZI Pe~` •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
Hj K8y@j •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
q+9^r Q ouCh2Y/_ 
^rfR<Q` .eIs$ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
y<6Sl6l* •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。
<2]h$53y! •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
'|]}f }Go •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
9mHCms XcoX8R%U 
]@9W19=P!P a&G{3#l 过渡点列表界面 `>\
~y1 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
=iW hK~S •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
^*l
dsc •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
\ 9,lMK[b 
kKF=%J ?X Kv*
1=HES 过渡点列表参数 \{<ml n •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
)*}\fmOv{ •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
EC$F|T0f &]a(5 
(QIU 3EN }BS
EK<W •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
e- `9-U%6 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
$D H/ •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。
Fw[1Aa# iyCH)MA 
x(u.(:V BsXF'x<U* 高级选项及信息 \
&|xMw[ •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。
f
] *w1 ; s,1/ kA 
$ xW9)) EUt2 S_2P 正弦光栅界面 I*U7YqDC9 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
4;~xRg;u&* •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
Nb lPVxS •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
'exR;q\ - 脊的材料：基板的材料
JGq9RB]D$ - 凹槽材料：光栅前面的材料
g&/lyQ+G dKPXs-5 
"d/54PKWx 1y [~xxgE 正弦光栅界面参数 x!I@cP#O - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
ZWyf.VJ •光栅周期
uq6>K/~D •调制深度
|7|'J Ty - 可以选择设置横向移位和旋转。
kxe{HxM$Z - 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。
9Q(Lnu _Rj bm'kC 
XU"G Y_ $!XIJ4 高级选项和信息 IH*G7; •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。
g#{7qmM ~yN>9f U 
g NE"z T^8`j i 高级选项及信息 }6u}?>S •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
xPF.c,6b4= Xl$r720ZJr 
*@lVesC2 锯齿光栅界面 FFwu$S6e •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
;YokP iBy •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
}}Q h_( •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
@pvQci - 脊的材料：基板的材料
f
4K) Z
e - 凹槽材料：光栅前面的材料
BThrv$D} #( 4)ps. 
to G- Dz& \o,et9zDJ3 锯齿光栅界面参数 'u PI~l`g •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
fCb&$oRr! - 光栅周期
1N]-WCxQ - 调制深度
G?s;L NR •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
pTQ7woj} •可以选择设置横向移位和旋转。
!+hw8@A •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
Nsy>qa7 IL&R&8' 
A{{rNbCK o 8^! wGY 高级选项和信息 5=<fJXf5y •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
'&AeOn 
[mUC7Kpi 探测器位置的注释 l0!`>Xx[b 关于探测器位置的注释 OlW5k`B •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
slA~k;K:_ •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
;cv\v( 0 •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。
-k,}LJjo •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）。
d8j P@ > •可以避免这些干涉效应的不良影响。
/ubG a6N 
(:# 4{C
