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iG=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。
8DP] C9 sKI{AHJ?X 
p+ bT{: ril4*$e7^\ 本用例展示了......
Y-Gqx •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
zQQ=8#] - 矩形光栅界面
V8.o}BWY - 过渡点列表界面
A~Ov( - 锯齿光栅界面
'm,3znX!c - 正弦光栅界面
ZkZTCb `/l •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
(:]o n^| E/</ 光栅工具箱初始化 P~y % •初始化
B2PjS1z2 - 开始
5g3D}F>OJ 光栅
!!4` #Z0+# 通用光栅光路图
& A%*sD6 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
- W5ml
@ 可直接选择特定的光路图。
rmOcA ~;A36M-[. 
\,i?WgWv l |c# 光栅结构设置 E6
2{sA^ •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
,Mp/Y>f 
QVVR_1Q •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
CfoT$g •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
Q^qdm5}UkW YVMwb@| 
h`0'27\C dd +%d •例如，选择第一个界面上的堆栈。
rG _T!']~ <TL!iM 堆栈编辑器 e==}qQ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
'7UW\KEB[} •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。
Qb}1t n) G G]4g)O5 
*TEgV W xB}Uh 矩形光栅界面 #3l&N4 / i1"4z tZ •一种可能的界面是矩形光栅界面。
A3VXh^y+ •此类界面适用于简单二元结构的配置。
Hvto]~=GQ •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
1/O7K R`K •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
2aef[TY •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。
gi|j ! m brk>oM;t 
^Gc#D:zU df=G}M( 矩形光栅界面 x4&<Vr •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
Gf(|?"
H •所选界面在视图中以红色突出显示。
"w#jC ~J<W 
=}6yMR!4R< •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。
9U [
A •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
ai!zb2j!E 
OaeGukhX& •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
&R\t<X9 n •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
Q:6i
3 Nr/ •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。
LZirw' %jgB;Y 
k?%? EsR 5E|y5|8fb 
uTgvMkO s}NE[Tw 矩形光栅界面参数 <6_R WtU •矩形光栅界面由以下参数定义
%|&Wc pQR - 狭缝宽度（绝对或相对）
EZ6\pyNB0# - 光栅周期
K +=cNC4B - 调制深度
IUt/V^ •可以选择设置横向移位和旋转。
W+v7OSd92 K\w:'% > - 
'P1I-ue s<f<:B C 高级选项和信息 R4 8w\?L •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
cO]_5@#f'8 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
k}xXja* •可以设置总级次数或衰逝波级次数
eI%{/> （evanescent orders）。
Sn(e@|!G •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
f@3 ?kM( •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
8|5ttdZ F }/t V 7m 
WInfn f+' UMcQqV+ vT •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
`Bw>0%. •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。
8zDLX,M- •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
~N<zv( {lG •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。
,4O|{Iu#n _$g2;X > 
LHQ$0LVt>T - '<K_e; 过渡点列表界面 ! ^~
^D< •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
U3R;'80 f •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
= ;hz,+ •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
`x{*P.]N!< 
k0@b"y* ljr?Z,R4 过渡点列表参数 q5@N//<DNN •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
xL- ]gwq •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
>bwB+-l yL |" j{!Ei 
FX "j8i/N Bri yy •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
iJ&*H)}^ •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
~pv| •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。
)=~OP>7B O)bc8DyI 
IE^xk @ v[++"=<
o8 高级选项及信息 }Kt`du= •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。
V8Lp%*(3 aR- ?t14 
0Yzm\"Ggv
;r H< 正弦光栅界面
U ]o •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
bd S •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
YadG05PDe •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
@%aU)YDwi - 脊的材料：基板的材料
+4*3aWf` - 凹槽材料：光栅前面的材料
CXI%8eFXe$
W 'w{}| 
^~
95q0hq: F,[GdE;P 正弦光栅界面参数 zwLJ|> - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
K:<j=j@51 •光栅周期
]
I&l0Fx •调制深度
n+'gVEBA - 可以选择设置横向移位和旋转。
tL>c@w#P 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。
"j 2th. [3@Pu.-I+M 
Y8 % bk2 ZH ~=;S-t 高级选项和信息 m }J@w~# •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。
AG Ws> fk6`DUBV 
V_x8
Q+~? HQy:,_f@ 高级选项及信息 a3f- 9LN •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
Wx:He8N] H 6E)emFkQ 
@mD$Z09~ 锯齿光栅界面 }x A Eu,n^ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
rGn6S &- •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
D\4pLm"!v •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
~Y_5q) t( - 脊的材料：基板的材料
E ',z<S - 凹槽材料：光栅前面的材料
0XSMby?t` oAxRI+&|. 
qexnsL : Yb_ 锯齿光栅界面参数 +{r~-Rn3 •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
2+oS'nL - 光栅周期
,6EFJ Vu
\ - 调制深度
Q2)CbHSz •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
6)h~9iK •可以选择设置横向移位和旋转。
qlNB\~HCe •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
>7$h "n, %Hh 
* YR>u @ 3nbTK3, 高级选项和信息 !r#36kO •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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sqv!,@ *q 探测器位置的注释 X t%y>'. 关于探测器位置的注释 4 }r.g0L •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
/* G-\| •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
p[8H!=`K •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。
c!ul9Cw •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）。
0hpU9w} 12 •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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