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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。
<H1e+l{8$ ?Y9Vvi C 
vNU[ K%U |@)jS.Bn 本用例展示了......
h:vI:V[/X •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
ulk yP - 矩形光栅界面
_Aw-{HE' - 过渡点列表界面
_ ^^5 - 锯齿光栅界面
QwI HEmdM - 正弦光栅界面
4 ug4[ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
*(VwD)* 8sL+ik" 光栅工具箱初始化 /IC]}0kkp •初始化
X|60W - 开始
"l6 Ob 光栅
l +O\oD? - 通用光栅光路图
Aa c7k m •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
6 x8lnXtA 可直接选择特定的光路图。
Ude)$PAe % '_xa>T} 
;S +"z ;$m "6iq_!#L 光栅结构设置 ;7!u(XzN •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
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PMiG:b M •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
v1E(K09h2 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
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.~4DlT 
RD*.n1N1 w{Y:p[} •例如，选择第一个界面上的堆栈。
@ds.)sKA> Wt! NLlN8 堆栈编辑器 &>hln<a> •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
L4Si0 K •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。
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iIg99c7/&9 P Z+Rz1x 矩形光栅界面 / k ^O1+]H Uj~
:| ?Wz •一种可能的界面是矩形光栅界面。
0S>U_#- •此类界面适用于简单二元结构的配置。
s|C4Jy_ •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
ww~gmz •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
1;[ZkRbzL •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。
J<7nOB}OD @*~cmf&FIQ 
&?y VLft } m-+EUEo9 矩形光栅界面 VXu1Y xY •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
v
iM6q<Ht •所选界面在视图中以红色突出显示。
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•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。
OW8"7*irT •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
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=h}IyY@o •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
8 @4)p.{5I •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
P 4jg]g •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。
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WiclG8l /g]m,Y{OI 
Nn|~ :9# x-ShY&k 矩形光栅界面参数 t0gLz
J •矩形光栅界面由以下参数定义
}\)O1 - 狭缝宽度（绝对或相对）
` Ui|T - 光栅周期
@K.[;-;g - 调制深度
iMr/i?`i •可以选择设置横向移位和旋转。
bZ*J]1y(. A{b?ZT~2] 
3 ~^ }R w>$2 高级选项和信息 QBfsdu<@^ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
H0\5a|X- •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
dzPwlCC%- •可以设置总级次数或衰逝波级次数
)6:nJ"j# （evanescent orders）。
_,; |, •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
Up kw.`D` •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
r(QjVLjj`k ?-IjaDC} 
]za1=~[ F82_#|kpS •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
d*xKq"+
&E •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。
|0$wRl+kN •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
Fi^Q]9.@{ •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{2(f b MH,vn</Uw 
^}4=pkJ;s _P eBV< 过渡点列表界面 a,sU-w!X' •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
+TnRuehtk •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
L0H kmaH •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。
A!Ls<D. 
HO(9 )sK OJ:iQ 过渡点列表参数 w Lf=a^c# •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
T};fy+iq •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。
t K+ K lz y84= Q 
,!?&LdPt> *MFsq}\ $ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
lJloa'%v9 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
g&30 @D" •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。
R8 lBh Ls s5TP ecd 
KC-q] 76rNs|z~ 高级选项及信息 )wROPA\uA •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。
cDS6RO? x;cjl6Acm 
Ol9'ZB|R MDCK@?\ 正弦光栅界面 QDg\GA8| •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
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2 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
]_yk,}88d •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
> T,^n
{_v - 脊的材料：基板的材料
jc|"wN] - 凹槽材料：光栅前面的材料
(@H '7 , G:e 9} 
dM{xPpnx I-Ya#s#m 正弦光栅界面参数 Ub8|x]ix - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
iv*F t.1t •光栅周期
OA?? fb, b •调制深度
mRT`'f xK - 可以选择设置横向移位和旋转。
(0Xgv3wd - 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。
! `yg bI. ]R8}cbtU 
IGj%)_W 5__8+R 高级选项和信息 u:Q_XXT5 •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。
|.x |BJ z
(,%<oX 
rkdwGqG C~.7m-Y W 高级选项及信息 G(-1"7 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
gQJ y"f DbdxHuKa> 
<j 93 锯齿光栅界面 s5X .(;+ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
:bx q%D%|o •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
M~Yho". •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
< 6=kwV6 - 脊的材料：基板的材料
^d! (8vh - 凹槽材料：光栅前面的材料
H1H+TTZr 15i8) 4 h 
T/#$44ub kETu@la} 锯齿光栅界面参数 0^VA,QkQ\ •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
jFBL ElE - 光栅周期
ssv4#8p3 - 调制深度
xeqAFq=9? •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
S.bB.< •可以选择设置横向移位和旋转。
MXW CY i •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
9 |Cu 2 b$kCy Og 
Tti]H9g_ IG?044Y 高级选项和信息 Re3vW re •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
v Dgf} 
LEoL6 ga 探测器位置的注释 P>/n!1c 关于探测器位置的注释 0p\cDrB ? •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
6mr5` 5~w •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
W8:?y*6 •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。
}v[*V •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）。
~U+SK4SK:o •可以避免这些干涉效应的不良影响。
eJ+V!K'H2 
`wt*7~'=
