&5 L<i3BX 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。
2[gFkyqe _ {|D 
BI j=!! yAN=2fZm 本用例展示了......
jzK5- ;b •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
~n/
$ - 矩形光栅界面
h!m_PgRSs - 过渡点列表界面
BYKoel - 锯齿光栅界面
FE o269Ur - 正弦光栅界面
\(">K •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
?h!i0Rsm ?2Kt'1s# 光栅工具箱初始化 .6OgO{P: •初始化
a
{ab*tM - 开始
+1~Z#^{& 光栅
4 QZ?}iz 通用光栅光路图
1jX3ey~ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
5Q=P4w!' 可直接选择特定的光路图。
&
/4k7X}y ,TRT Rb; 
5E0eyW z]3 `*/B 光栅结构设置 Er k?}E •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
$3,ryXp7 
Va$Pi19 O •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
QORN9S Y •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
Z#.f&K )xX {Q<$Uo6V 
Zatf9yGD 8t=(,^c •例如，选择第一个界面上的堆栈。
:pRpv hm 6:%
L![FX 堆栈编辑器 A6oq.I0 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
i55x`>]&sb •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。
v=95_l ?6!]Nl1gr 
qOaQxRYm%Y $F.kK%-* 矩形光栅界面 {_U
Kttp {iG@U=> •一种可能的界面是矩形光栅界面。
gKg -O •此类界面适用于简单二元结构的配置。
M. td^l0 •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
+wW@'X
•为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
1.q_f<U •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。
,^8 MB. VG qa)ri" 
yFhB>i _owjTo} 矩形光栅界面 `c+/q2 M •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
umLb+GbI4 •所选界面在视图中以红色突出显示。
%c)[
kAU! 
7DlOW1| •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。
h3gWOU •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
vKoP|z=m 
#'4OYY. •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
vB ! |\eJ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
hO[3 Z ^X •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。
N - w(e 3/JyUh? 
[\ R>Xcu> O--7<Q\ 
c<#<k}y wve =.n 矩形光栅界面参数 o/o:2p. •矩形光栅界面由以下参数定义
H6aM&r9} - 狭缝宽度（绝对或相对）
n- QJ;37\ - 光栅周期
8[ry |J - 调制深度
D@X+{ •可以选择设置横向移位和旋转。
-RJE6~>'\ m =qOg>k 
7-_vY[)/ vw<K }z 高级选项和信息 2q} .. •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
buk =p-oi •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
pUl8{YGS •可以设置总级次数或衰逝波级次数
)
uP\> vRy （evanescent orders）。
G%# 05jH •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
Lv1{k\aw •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
Eaad,VBtU Fl>]&x*~ 
^%y `u1ab g<\z= H •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
nws"RcP+Z •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。
8Z85D •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
A\te*G0:S •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。
O7aLlZdg~ 6g>)6ux>aV 
q;AT>" = ) ^+?|Qfi 过渡点列表界面 "Mmf6hu •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
cjULX+h •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
d `Q7"}uZ •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。
|da dH7 
L4f7s7rJ # k5#j4!b 过渡点列表参数 }1+%_|Y-E •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
?TEK=mD#u •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。
@kD8^,( oH 9>,Qgp,w 
'~-IV0v9 %c^ m\ E •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
x k~Nmb} •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
n<V1|X •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。
FquFRx L&Qi@D0P 
%Ny) ? B lj &>cScC 高级选项及信息 { ,O`rW_eS •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。
CBD_a#K{ ; 7G_f 
%hT4qzJj J.M.L $ 正弦光栅界面 k ~6- cx •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
Ri?\m! o •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
1"K*._K •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
[ug,jEH"S - 脊的材料：基板的材料
&A50'8B2A - 凹槽材料：光栅前面的材料
CdhSp$> |#5 e|z5( 
{`.O|_b nx4P^P C 正弦光栅界面参数 >mIg@knE - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
/3^P_\,>f •光栅周期
E;-qP)yU •调制深度
!jh %} JJ - 可以选择设置横向移位和旋转。
Ex($ - 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。
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Di??Q_$ak |ViU4 &d* 高级选项和信息 &`:rp!Lc •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。
`B #Z;R 4'At.<]jL 
, Fytk34 Sr
y,@ p) 高级选项及信息 dl/X."iv! •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
3;B vnD7 ?ei%RWo 
P79R~m` 锯齿光栅界面 ]O@ "\_} •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
_p4}<pG •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
mCb 9*| •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
tjb/[RQ - 脊的材料：基板的材料
_ 5\AS+[x
- 凹槽材料：光栅前面的材料
~ v1W VJ1*|r, 
8gpB z'/, Hcl"T1N* 锯齿光栅界面参数 IrO +5 w •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
Wu{&;$ - 光栅周期
o8D{dS>,PL - 调制深度
A
+!sD5d •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
^]rxhpS •可以选择设置横向移位和旋转。
!`C?nY •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
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UA0t FeH W' G{K\(/ 高级选项和信息 %1jdiHTaL •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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(n=Aa; 探测器位置的注释 /oDpgOn 关于探测器位置的注释 g5TkD~w" •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
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ZD •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
s-5wbi.C •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。
T:#S86m •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）。
6<76O~hNZ •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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