R[T94U 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。
h.WvPZ2U 71(C@/J 
RhQ[hI T=D|jt 本用例展示了......
#Rx|oSc} •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
K]s*rPT/, - 矩形光栅界面
~4'AnoD1w - 过渡点列表界面
o b,%); m - 锯齿光栅界面
?X5Y8n]y\h - 正弦光栅界面
M# a1ev •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
>Ndck 2@ %UnL,V9) 光栅工具箱初始化 SE;Yb' •初始化
N`1 W"Rx! - 开始
eGr;P aG 光栅
| g[iK1 通用光栅光路图
6Qh@lro;y •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
/.>8e%) 可直接选择特定的光路图。
VsR8|Hn$ m. EIMuj 
EnD }|9
bWEti}kW 光栅结构设置 2T > K!jS •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
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io{ \+%;b~ •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
*uG!U%jY) •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
Ap)[;_9BD 4/:}K >S_ 
5@&{%99 ^P p2T •例如，选择第一个界面上的堆栈。
oTLA&dy@ 'PK ;Fg\ 堆栈编辑器 T \ 3a T •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
*47',Qy •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。
(]gd$BgD %ok??_}$}q 
P|' eM% eF=cMC 矩形光栅界面 u zgQ_ OJ!=xTU%h •一种可能的界面是矩形光栅界面。
t'{IE! _ •此类界面适用于简单二元结构的配置。
l+HF+v $ •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
|X6 /Y@N •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
D6L5X/# •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。
mJN*D P{ rO3.%B} 
7uq /C#N *3Qw mom 矩形光栅界面 J,SP1-L •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
) oAx t70 •所选界面在视图中以红色突出显示。
pEp `Z,p 
Ef~Ar@4fA •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。
-'%>Fon •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
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kVeR{i<*( •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
J<;@RK,c_ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
cM 5V%w •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。
kf j)`x uw>O|&! 
p'f8?jt =9yh<'583 
oqUF_kh !> 2kH 矩形光栅界面参数 tPq We2 •矩形光栅界面由以下参数定义
1LZ[i89&% - 狭缝宽度（绝对或相对）
O3K TKL] - 光栅周期
JG/Pc1aK - 调制深度
:}* •可以选择设置横向移位和旋转。
$s]vZ(H @ ^cR 
w Sd|-e A2 9R5 高级选项和信息 1W r,E#+C •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
&m=73 RN •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
n4sO#p)' •可以设置总级次数或衰逝波级次数
uEui{_2$ （evanescent orders）。
J5Ovj,[EZ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
D mtCEKa •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
E m ;2fh q/#p ol 
OaeX:r+&Q j@u]( nf •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
fvBL? x •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。
i@m@]-2 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
[JVEKc ym •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。
L.?QZN%cN ~J:]cy)Q 
cNl NJ Us2I eR 过渡点列表界面 %EH{p@nM&- •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
vdIert?p •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
#1De#u Z •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。
Q].p/-[( 
V jLv{f<p wQ9?Z.-$ 过渡点列表参数 MAQ(PIc>T •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
). 3riR •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。
z5p5=KOb hN^,'O 
z_8lf_N P C!g?6J •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
lG5KZ[/Or •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
b.j$Gna>Q •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-=N +hX yu>)[ |- 
s[bQO1g;* J'C9} 7G 高级选项及信息 = glF6a •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。
b/"gUYo i_(6} Y& 
P W_"JZ c!ieN9^+ 正弦光栅界面 fSVb.MZa7 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
,@kLH"a0 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
$p |Im, •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
s}F.D^^G - 脊的材料：基板的材料
m6uFmU*<M} - 凹槽材料：光栅前面的材料
k8c( |/7d #y-R*4G 
=P %?{7 {l"(EeW6) 正弦光栅界面参数 +ib&6IU - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
K7 X * N •光栅周期
Ae\: {[c_D •调制深度
U"RA*| - 可以选择设置横向移位和旋转。
fjC FJ_ - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。
A0,h 7<i ,bzC| AK 
UD=[::## jO-T1P']Y 高级选项和信息 ~BiLzT1, •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。
OS-k_l L ,BFw-A 
fV2w &:^3 RzU9]e 高级选项及信息 Z((e-T#, •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
vi.INe @/,0()* dL 
Dn)B19b 锯齿光栅界面 Id1de >:; •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
^ WF_IH& •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
Oy b0t|do+ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
M@JW/~ p ' - 脊的材料：基板的材料
Hy5 6@jW+E - 凹槽材料：光栅前面的材料
8DX5bB `=S%!akj 
Zv2]X- eLLOE)x 锯齿光栅界面参数 ,Wtgj=1!. •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
W[sQ_Z1C - 光栅周期
znDpg{U( - 调制深度
B}nT>Ub •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
P_5 G'[ •可以选择设置横向移位和旋转。
+@c$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。
=d+`xN * y|=KrvMHJ 
[nG[ x|;| [)?9|yY"` 高级选项和信息 !L(
)3= •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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l[ i1,4 探测器位置的注释 S=W^iA6> 关于探测器位置的注释 FY-eoq0O3 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
/E3~z0 •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
8H1&=)M= •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。
\GV'{W+o2 •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）。
}u8g7 Nj •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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