B> i^ w1 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。
6 T ~+vT IA1O]i
S 
% O%;\t +>it u J 本用例展示了......
4V@0L •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
`,pBOh|' - 矩形光栅界面
]igCV - 过渡点列表界面
gjT`<CW - 锯齿光栅界面
@:hWahMy - 正弦光栅界面
&flcJ ` •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
hHw1<! M )r A\+XT7 光栅工具箱初始化 .Z QXY%g •初始化
Zq1> M'V; - 开始
K'e!BZm6Q 光栅
[uie]*^ 通用光栅光路图
\iEJ9V •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
)`5-rm~* 可直接选择特定的光路图。
m|cRj{xZF S#+ _HFUK{ 
!5m~qet. N]c:8dOj 光栅结构设置 *Z"Kvj;> u •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
+W>tdxOh 
(o6 u ^#6 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
qy\SOA h •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
Rx%kAt2X AsZy Pybq 
QIN# \ jAt6 5a •例如，选择第一个界面上的堆栈。
K1<l/
s z9#jXC#OdN 堆栈编辑器 [MC}zd'/ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
U_B`SS •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。
rUiUv (q 5U<o%+^El 
i 3Nt?FSN H<b4B$/ 矩形光栅界面 ^e YJ7&t r:^ `005 •一种可能的界面是矩形光栅界面。
yNx"Ey dk` •此类界面适用于简单二元结构的配置。
M T&q~jx* •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
)^^}!U#|e •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
[qt^ gy) •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。
N) z]
F9Kg }>j1j^c1=' 
V |0UwS\n Ox/va]e7" 矩形光栅界面 } % |GV •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
R91u6r# •所选界面在视图中以红色突出显示。
] @1ncn7N 
p7O4CP>9[ •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
9Bmgz =8 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
!l B,2_ 
wA)R7%& •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
Fn%:0j •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
wY}+d0Ch •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。
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3 ?/ } & l|B>{4v 
q`;URkjk N=L
urXv 矩形光栅界面参数 *XzUqK •矩形光栅界面由以下参数定义
1r w>gR - 狭缝宽度（绝对或相对）
9 p$q@Bc - 光栅周期
;6)|'3.B9 - 调制深度
Kd,m;S\ •可以选择设置横向移位和旋转。
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khu,P[3> Qg oXOVo6 高级选项和信息 qx? lCz a" •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
eZJOI1wNp •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
@o^s p|k ! •可以设置总级次数或衰逝波级次数
If#7SF)n' （evanescent orders）。
I2l'y8)d •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
-s!PO;qm •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
wLUmRo56aR =XS'V* 
02S(9^= {S&&X&A`v •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
,[hJi3xM •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。
@+!d@`w:z2 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
g%[Ruugu •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。
<(t<gS # Wl2>U (lj 
ff hD+-gTU Y\x
Xo? 过渡点列表界面
^ ~ I •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
Fu> <lN7 •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
t r} $82Po •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
*ZEs5`x 
.lnD ]Q Te 13Af~ 过渡点列表参数 d16 PY_ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
Te/)[I'Tn •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
%qv7; E2C /][U$Q;Ke 
vNt2s)J$ 0&-sz =L •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
Y#5S;?bR •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
S {H8}m|MW •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。
Vqr&)i"b$ DQ}]'*@? 
BM W4E 5 y%y#Pb | 高级选项及信息 +L r0i_al •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。
Tk:y>P!%a x1et,&, 
h^)2:0#{I o_5@R+& 正弦光栅界面 EKf4f^< •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
Bk F[nL*| •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
a`uT'g[* •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
/_|1,x-Kx - 脊的材料：基板的材料
#]'xUg cE9 - 凹槽材料：光栅前面的材料
( qrT0D6 { m?x}, 
+1%6-g4 " )q IK7; 正弦光栅界面参数 (!(bysi9 - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
FRW.
•光栅周期
$9 ~1s/(' •调制深度
qG qu/$b h - 可以选择设置横向移位和旋转。
AQ5v`xE4 - 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。
wMoAvA_o S KPhqD5,
( 
BTyVfq
sx ^q` *!B 9@ 高级选项和信息 P. :T
zk6 •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。
mI%/k7:sf O#\> j 
I .ty-X] ?+\,a+46P_ 高级选项及信息 A@OV!DJe] •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
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Iw&U De_</1Au!2 
[ )A#9L~s= 锯齿光栅界面 ~aG-^BAS •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
O|~'- ^ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
$ EIkk= z •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
wrU[#g,uvr - 脊的材料：基板的材料
vp@+wh]# - 凹槽材料：光栅前面的材料
g OM`I+CwT @\?f77Of6 
3#[I _ z
sPuLn9G 锯齿光栅界面参数 j+hoj2( •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
N3<Jh - 光栅周期
Cd O-xL6F - 调制深度
K oJG! Rm •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
+kL(lBv' •可以选择设置横向移位和旋转。
iurB8~Y •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
o=QF>\ \ N sL"p2w~ 
,m,vo_Ub :F=nb+HZ 高级选项和信息 ;G]'}$`/q •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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jp&g9Q 
p%1m&/ `F 探测器位置的注释 ud D[hPJd 关于探测器位置的注释 us%RQ8=k •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
!++62Lf •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
w>_EM&r6~u •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。
N-E`go •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）。
t8 "-zd8 •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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