f'Rq#b@ 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。
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~xc U6@/ KBA& s 本用例展示了......
\ "d\b><R •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
Mtn{63cK - 矩形光栅界面
U-D00 l7C - 过渡点列表界面
@*WrHoa2N - 锯齿光栅界面
f]2;s#cu - 正弦光栅界面
~|ha9 1 •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
k< RaC= 9TEAM<b; 光栅工具箱初始化 f n8|@)J •初始化
pxCQ=0k - 开始
4}0Ry\
6 光栅
^~s!*T)\ 通用光栅光路图
3pyE'9"f 6 •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
i0~Af`v 可直接选择特定的光路图。
$&s V.fGu [}5mi?v 
b]*OGp4]5 28j/K=0( 光栅结构设置 {uxTgX •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
-}RGz_LO/ 
:W$- b •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
(Mw+SM3< •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
\T?6TD Z] p9&gKIO_m 
uW4.Q_O!H 'Jd*r(2d •例如，选择第一个界面上的堆栈。
+mYK Yi <1z:\ 堆栈编辑器 Q ~` {^fo1 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
#Fkp6`Q$x •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。
[J55%N;#1 *]c~[&x5& 
SQ<{X/5 K1p. { 矩形光栅界面 F6_e n z 4j zjr G •一种可能的界面是矩形光栅界面。
^_BjO(b'e •此类界面适用于简单二元结构的配置。
9zm2}6r4 •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
{
PS0.UZ •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
CD4@ 0Z+ •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。
Ao\Im(? RL*b4 7, 
1!
5VWF 0 .etG>tH 矩形光栅界面 [rz5tfMp •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
B &3sV+ •所选界面在视图中以红色突出显示。
T/:6Z 
w"L]?# •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
-op)X> •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
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=Mdw 
|O;vWn'U2 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
FM|3'a-z •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
f<y3/jl4 •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。
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u5C@ fh` }~ aQ 
D'#,%4P,e\ t_+owiF)M 
9U3 .=J f/"IC;<~t> 矩形光栅界面参数 R0K{ wY58 •矩形光栅界面由以下参数定义
|W}D_2 - 狭缝宽度（绝对或相对）
t
;fJ` . - 光栅周期
]l`V#Rd - 调制深度
+^%)QH>9 •可以选择设置横向移位和旋转。
)|W6Z En4!-pWHQ 
'Z)#Sz Y g'2}Y5m$` 高级选项和信息 /v.<h*hxWy •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
V6B[eV$D •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
a%`L+b5-$ •可以设置总级次数或衰逝波级次数
{U4{v=,!I （evanescent orders）。
fS p •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
""IPaNHQ •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
qHPinxewx 9%riB/vkrF 
C8= r sh !e+Sa{X •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
Nw%^Gs<~ •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。
7/K'nA •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
EJNHZ< •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。
U*XdFH}vV Vddod 
% .8(R
& L @J$kqWY 过渡点列表界面 rS+ >oP} •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
M XuHA? •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
C#P>3" •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。
C~PP}|<~V 
-s ^cy+jd u++ a0>N 过渡点列表参数 BM5)SgK •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
"2 D{X •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。
=FM rVE TQOJN 
hl2 |Ec W #kLM\2L •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
aM:tg1g •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
M
#%V%< •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。
^;$9>yi1 p P%+@; 
SCjVzvG$yg &E@mCQ1 高级选项及信息 IvI;Q0E-3 •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。
`W7; - }a%Wu 7D 
ClufP6' [=:4^S|M 正弦光栅界面 VeH%E.: •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
B5_QH8kt7 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
Np;tpq~ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
a, `B.I - 脊的材料：基板的材料
`:2np{ - 凹槽材料：光栅前面的材料
mA #^Pv* swMR+F#u* 
|1Nz8Vr. gL1r"&^L 正弦光栅界面参数 @f-rS { - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
Q[lkhx|.B •光栅周期
C *Q x •调制深度
,S?:lQuK5 - 可以选择设置横向移位和旋转。
[3qJUJM - 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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VGqf $GVf;M2* 
`g{eWY1l <!X]$kvG 高级选项和信息 buHUBn[3) •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。
=w a5\ p/ 5^Lbc.h 
]ij:>O@ {$ Eb 8z`@p 高级选项及信息 | +=ctpx9& •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
wHQYBYKcd ^ SS9BQ*m 
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&Aa% 锯齿光栅界面 T n,Ifo3 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
!DKl:8mx4 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
W61:$y}8 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
54 f?YR - 脊的材料：基板的材料
XLm@, A[ - 凹槽材料：光栅前面的材料
w h^I|D?" 0JhUncx 
uW,rm d WhV>]B2+" 锯齿光栅界面参数 lPz5.(5' •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
4 Q\~l( - 光栅周期
be.Kx< I - 调制深度
Z3iX^ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
*y W9-( •可以选择设置横向移位和旋转。
?_/T$b ] •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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b)sN -AKbX kc~\ 
@T sdgx8 6<UI%X 高级选项和信息 <%oT}K\; •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
M5S<N_+Pe 
fXkemB^)_ 探测器位置的注释 %'dsb7n 关于探测器位置的注释 =}W)%Hldr. •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
K]i2$ M •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
1{ wO jq(4 •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。
KYFkO~N •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）。
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7(l •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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