Ab"uN 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。
C>u 3n^ $%E9^F 
b OFLI#p& E*I]v 本用例展示了......
f|G7L5- •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
87Uv+((H - 矩形光栅界面
\}Wkj~I X - 过渡点列表界面
$ i&$ZdX - 锯齿光栅界面
:aqh8b v - 正弦光栅界面
u}rot+)% •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
R] [M_ r [!q&r(-K 光栅工具箱初始化 qB39\j •初始化
*~cs8<.!1 - 开始
X|QCa@Foe 光栅
%~;Q_#CR/K 通用光栅光路图
[s34N+vU •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
w@ 5 /mf? 可直接选择特定的光路图。
z\h+6FC D 9e)+<H 
.apX72's, _Ry. Wth 光栅结构设置 yki
k4MeB •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
5 muW*7 
,%'0e / •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
m c+wRx •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
g"&bX4uD) #rpqt{m l 
9 v
F2aLPk L@4zuzmlb •例如，选择第一个界面上的堆栈。
Q Bw
ZfX b y
U\I5 堆栈编辑器 U jDF •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
5An0D V5 •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。
uBTT {GGQ h u oKr 
Tb= {g;0 @ # VV.[ N 矩形光栅界面 Wh Zaq ^ !<7#kX •一种可能的界面是矩形光栅界面。
T"H )g •此类界面适用于简单二元结构的配置。
I PVzV\o •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
M',D •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
&7T
H
V •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。
KY`96~z ij i.3- 
i
f<<lq {?mQqoZ?. 矩形光栅界面 Kyp0SZp[ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
7Hl_[n| •所选界面在视图中以红色突出显示。
-p.*<y 
b H?qijrC •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。
D w=Z_+J •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
H 1D;:n 
&7w>K6p •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
d `kM 0C •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
m_ $I?F0 •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。
MXF"F:-Kn b_jZL'en 
= (gmd>N %p2x^air 
p R wGv 3EVC8 ue
矩形光栅界面参数 A<Z 5 •矩形光栅界面由以下参数定义
X^D9)kel - 狭缝宽度（绝对或相对）
Dsj|~J3 - 光栅周期
"Wk{ 4gS7l - 调制深度
f4k5R •可以选择设置横向移位和旋转。
Px# QZZ Yb\\
w<@g 
0O#B'Uu A3$aMCwKd 高级选项和信息 vzcBo% •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
vA;F]epr! •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
+F o$o •可以设置总级次数或衰逝波级次数
Ok>(>K<r （evanescent orders）。
e:J'&r& 1 •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
E ;! <Z4 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
So=nB} b[? lW$&fu DHF 
d{yIy'+0/ \$'m ^tVU •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
,xYsH+ybA •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。
R6Zj= l[ •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
3_MS'&M •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。
;}W tJ&y=M IE)"rTI)b 
$%
Ci8p 1 /2V.:bg 过渡点列表界面 /> 3 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
+`*qlP; •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
4Oy.,MDQP •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
>7nV$.5S 
abo>_ "9- ^m_^ 过渡点列表参数 VyWYfPK •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
.%?- As •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。
WQ[}&kY~ ,g/ _eROJ 
])V2}g H l
Io9,Ke •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
VU! l50 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
/o~qC<7 •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。
d&|z=%9xl d P $8JI{ 
+ UK%t>E8 2(m85/Hr\; 高级选项及信息 h
` \$sT!Z •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。
id;#{O $ 1Xy8|OFc[ 
v /R[?H) l'*^$qc 正弦光栅界面 mRhd/|g* •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
&yx NvyA[u •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
<NG/i i= •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
q=6Cc9FN - 脊的材料：基板的材料
p)B33Z zC - 凹槽材料：光栅前面的材料
4$
Dt8!p0 fJN*s 
,3 Wb4so b7B+eN ?z 正弦光栅界面参数 rv9B}%e - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
*jk3 \KaoV •光栅周期
(C daE!I4Q •调制深度
Ih.rC>)rx - 可以选择设置横向移位和旋转。
sm 's-gD - 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。
3k#[(phk F9( ._ow[ 
Q
[ r j O:
,$% 高级选项和信息 v(DwU! •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。
<9P4}`%)3 r&}(9Cq&"y 
D.'h ?^ kA 25 CZmsg 高级选项及信息 +I t#Z3 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
]@v}y& & + KyPY+ 
XC[]E) 8 锯齿光栅界面 Btj#EoSI_ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
Ve{n<{P •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
dj'm, k
b •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
TG}d3ZU
! - 脊的材料：基板的材料
@;vNX*-J - 凹槽材料：光栅前面的材料
|%
z ^N* !p9)CjQ " 
! Tx&vtq 96d~~2p 锯齿光栅界面参数 HcRa`Sfc]/ •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
JVtQ ,oZ - 光栅周期
*5_V*v 6 - 调制深度
QK)) { cK •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
pkJ /oT •可以选择设置横向移位和旋转。
R}8XRe •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
{7* >Cv} RK[D_SmS 
lVz9k :\XI0E 高级选项和信息 ui:= •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
x2co>.i 
NzQ9Z1Mxy 探测器位置的注释 bLzs?eos 关于探测器位置的注释 h.)h@$d •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
v2Bzx/F: •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
'Gx$Bj •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。
!\FkG 8 •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）。
IOL L1ar •可以避免这些干涉效应的不良影响。
"w Af. =F 
*O,H5lwU
