4Ph0:^i_ 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。
P=N$qz$U LVIAF0kX 
Eu}b8c 'PZ|:9FX! 本用例展示了......
] U@o0 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
x"kjs.d7[< - 矩形光栅界面
{s?M*_{| - 过渡点列表界面
vq*Q.0 M+ - 锯齿光栅界面
r r`;W}3 - 正弦光栅界面
C#rc@r,F •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
%OR|^ M 8rZ !ia! 光栅工具箱初始化 -b&{+= ^c •初始化
cxe ghy:;U - 开始
=-cwXo{Q.O 光栅
t22;87&| 通用光栅光路图
tary6K9K+ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
i
LBvGZ< 9 可直接选择特定的光路图。
p1pQU={< iq#b#PYA 
HysS_/t~ ' [|+aJ 光栅结构设置 h/eR •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
6dH }]~a 
Jo(`zuLJ •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
|LG4=j.l •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
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ha@L94L q MvLs%GE% •例如，选择第一个界面上的堆栈。
B 3m_D"? a ?}
.Fs 堆栈编辑器 }UJv [ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
qL6c`(0 •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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;a=w5,h: 5 hj
矩形光栅界面 d4:`@* ,)+ o •一种可能的界面是矩形光栅界面。
{%)s. 5Pfw •此类界面适用于简单二元结构的配置。
.xzEAu ; •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
(Y BMsh •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
vzzE-(\\e •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。
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HD,xY 4q&N 'C$XS > S 矩形光栅界面 [P zv4+ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
h2z_,`iS7 •所选界面在视图中以红色突出显示。
.M,RFC 
-50 HB`t •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
%98' @$:0 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
&*G<a3 Q 
@J{m@ji{ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
i"zuil •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
-U~ •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。
2 &/v] 65 z" 
Y^Nuz/ waX> 0e 
v}@xlB= 7*j
(* 矩形光栅界面参数 K]/4qH$: •矩形光栅界面由以下参数定义
W)'*m-I - 狭缝宽度（绝对或相对）
V^y^
;0I}[ - 光栅周期
Z U Kf`m[ - 调制深度
U<XSj#&8| •可以选择设置横向移位和旋转。
_(J&aY\ s &Dg8$ 
9[!,c`pw _AV1WS;^^8 高级选项和信息 O/:UJ( e{ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
tH=P6vY •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
^@P1
JNe •可以设置总级次数或衰逝波级次数
8u[-'pV! （evanescent orders）。
}:: S 0l •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
_'4A|-9 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
xw {-9k -~ #T`t79*N 
0CSv10Tg y"]n:M:( •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
Ehz o05/! •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。
zYXV; •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
[ dtbkQt,c •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。
d0'J C* ?!qY,9lhH 
r "$.4@gc =b ;>?dP 过渡点列表界面 Vcd.mE(t % •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
Pxn,Qw* •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
MO;X>D = •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。
kq\)MQ"/X 
at2FmBdu C oYWR')8 g 过渡点列表参数 dr4Z5mw"E •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
zByT$ P- •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。
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mx4u 
5s(1[ ( h |X^dQb] •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
VDTcR •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
RN=` -*E1 •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。
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Z{?G.L*/ q7u'_ R,; 高级选项及信息 SkU9ON •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。
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H@]MXP[_ <\?wAjc, 正弦光栅界面 G
"P4- •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
ybp -$e •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
iQ{G(^sZN •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
iR" N13 - 脊的材料：基板的材料
r'gOVi4t1* - 凹槽材料：光栅前面的材料
F;^F+H `~eUee3b.~ 
|7x\m t K98i[,rP 正弦光栅界面参数 I%urz!CNE* - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
B=|cS;bM$3 •光栅周期
e{Z &d
•调制深度
7gRgOzWfV - 可以选择设置横向移位和旋转。
1;VHM' - 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。
$.]l!cmi%Q Ar~"R4! 
]l8^KX' -W>'^1cR 高级选项和信息 b86}% FM •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。
F2X0%te Z0l+1 iMx 
?6'rBH /w [=~ pe|8: 高级选项及信息 #:SNHM^>< •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
_ UuC,Pl3 47J5oPT2' 
7`u$ 锯齿光栅界面 v0L\0&+ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
Ewg:HX7<( •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
->N8#XH2= •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
NO :a; - 脊的材料：基板的材料
W^"AU;^V56 - 凹槽材料：光栅前面的材料
m8.U &0 G8Du~ h!!U 
<tioJG{OT u]OW8 rc 锯齿光栅界面参数 ~g.$|^,.O/ •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
|fo0 - 光栅周期
:,)lm.}]t - 调制深度
({o'd=nO •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
p) +k=b •可以选择设置横向移位和旋转。
/ &4U6a •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
0]4(:(B 0V ?F'<qy 
6^DR0sO 64
5z#_}C$ 高级选项和信息 MH a#?Q9 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
A`R{ m 0A 
]kboG%Dl?9 探测器位置的注释 #Qkroji
qw 关于探测器位置的注释 --DoB=5%8 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
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%0 B •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
G+F: 99A •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。
=z8f]/k*> •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）。
M8u<qj&<O •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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