W7^[W. 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$|9<_q7x #L~i|(=U5 
l-Z( ] I |U'@E 本用例展示了......
p&h?p\IF •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
lG}# K^ q - 矩形光栅界面
. qgUD - 过渡点列表界面
X_]rtG - 锯齿光栅界面
LWyr - 正弦光栅界面
N%
4"9K •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
'v"= X` zWw_i 光栅工具箱初始化 <7M-?g:vj •初始化
#;$]M4 - 开始
j{@ 6y 光栅
TxX =(7V 通用光栅光路图
){*+s RBW •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
u=
NLR\ 可直接选择特定的光路图。
&EfQ%r}C bC/":+s& p 
@ 1MnJP +!/ATR%Uci 光栅结构设置 uh )S;3| •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
9 8>GHl'lM 
c+ oi8G •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
>? , Zn •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
T3X'73M j*jU cD * 
`Mnu<)v pk :P;\ •例如，选择第一个界面上的堆栈。
m Qj=-\ p K#0TD( " 堆栈编辑器 g8W,Xq+ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
;2p+i/sVj •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。
j3gDGw; ^7-zwl(>?N 
an"&'D} U `*C=R
_ 矩形光栅界面 bGPE0}b 558P"w0"X •一种可能的界面是矩形光栅界面。
bMyld&ga •此类界面适用于简单二元结构的配置。
eU[g@Pq:Y •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
fpD$%.y'J •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
"& ,ov# •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。
hH %> /Mqhx_)>A 
S<tw5!tJ ?sf<cFF 矩形光栅界面 KdkA@>L!; •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
9)Fx;GxL •所选界面在视图中以红色突出显示。
C Ma6':~ 
2 !s&|lI •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
CXa[%{[n •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
M/zO|-j& 
Zf'*pp T&q •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
I H]9 %d) •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
*'%V}R[> •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。
%FO{:@CH (l{vlFWd 
i5 '&u: UUah5$Iy 
YW7W6mWspS #z\ub5um 矩形光栅界面参数 o
NtFYY •矩形光栅界面由以下参数定义
Ql*zl - 狭缝宽度（绝对或相对）
T(b9b,ov) - 光栅周期
EBj^4=b[ - 调制深度
sV\_DP/l •可以选择设置横向移位和旋转。
oBzl=N3< !wAT`0<94F 
j4.wd
RK ,,H "?VO 高级选项和信息
g^ AQBF •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
,YYEn^ :> •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
RK3 y q$ •可以设置总级次数或衰逝波级次数
~>2uRjvkwB （evanescent orders）。
Ei;tfB •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
y.r N ( •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
E5k)~P `| )!T~l(g 
O'y8q[2KE 18X @0e •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
v}B%:1P4 •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。
S;|:ci<[= •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
vQAFg G •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。
^h(wi`i !l:GrT8J 
e+
xQ\LH +#O+%! 过渡点列表界面 ><V*`{bD9) •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
Dl,QCZeM •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
%y1!'R:ZW •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。
d*(aue= 
hH s/Qtq Q8p6n 过渡点列表参数 @u~S!(7.Wi •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
2*#|t: (c •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。
@Nu2
:~JO _z\/{ 
m'4f'tbN PwY / VGT •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
9}573M •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
{SoI;o_> •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。
$=aO*i Y\|#Lu>B 
lC i{v. =ily=j"hK 高级选项及信息 lqzt[z gN •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。
lu8G $EQI u9lZHh#V- 
b 2gng} . "M s7= 正弦光栅界面 iD^,O)b •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
_|k$[^ln^ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
2RiJ m" •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
i"{O~[ - 脊的材料：基板的材料
u uzV,q - 凹槽材料：光栅前面的材料
<p@Cx *}[\%u$ T 
f?3-C8 hU pYr"3BwG 正弦光栅界面参数 qJ ey&_ - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
e UPa5{P •光栅周期
te_ 2"Z •调制深度
((y|?Z$ - 可以选择设置横向移位和旋转。
1? >P3C - 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。
`lhw*{3A @W,jy$U 
MP]<m7669* 'yo@5*x7 高级选项和信息 _e%D/ } •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。
b3(* /KgK )"?4d[ 5 
c*USA
eP 3%WB?k c 高级选项及信息 LoF/45|-< •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
<-lM9}v d )^(*B6;z5 
WBe0^=x 锯齿光栅界面 iP:i6U] •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
SZ` 7t=I2 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
$l.*; h * •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
$8EEtr,! - 脊的材料：基板的材料
3m1g" - 凹槽材料：光栅前面的材料
s!6lZ mPM kpOdyn( 
"ra$x2 |=} >e]g T 锯齿光栅界面参数 #2Rz=QI •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
>w,L= z = - 光栅周期
oFk2y ^>u - 调制深度
}\ _.Mg^y •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
?%kgfw@) •可以选择设置横向移位和旋转。
h]7_
N, •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
#^FM~5KK - t-f&`S|| 
"Ih 3 \!KE_7HRu 高级选项和信息 w,|@e _|J •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
z/?* h 
8 $FH;= 探测器位置的注释 SmXJQ@ jN 关于探测器位置的注释 BR|!ya+_2 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
z8= THz2f •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
D%>Bj>xQD •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。
,0'G HQWz$ •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）。
w\C1Bh! •可以避免这些干涉效应的不良影响。
<,vIN,Kl8/ 
RB>= #03
