mTrI""Jsu; 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。
X $j|/)) ZYl-p]\*y 
;W fv+]n9 lu G023' 本用例展示了......
\pBY Wf •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
N>F2
c)rm - 矩形光栅界面
h^[pp c{Z - 过渡点列表界面
.5Z,SGBf - 锯齿光栅界面
dcrJ,>i} - 正弦光栅界面
i"r.>X'Z •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
WL]Wu.k Q9 x` Uy 光栅工具箱初始化 //'xR8Z •初始化
] 6i_d - 开始
YDZ1@N}^B 光栅
m\}\RnZu 通用光栅光路图
I2Or&
_ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
|~=?vw< W 可直接选择特定的光路图。
c!(~BH3p ]ukj]m/@ 
~ Nx oF fO^EMy\ 光栅结构设置 am$-sh72 •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
7Da^Jv k 
gl(6m`a> •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
,pGCgOG#}c •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
)n3bi QL_ f Dm}J 
B 3,ig9 _+ R_ms •例如，选择第一个界面上的堆栈。
?[L0LL?ce @]VvqCk 堆栈编辑器 a s<q •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
MIua\:xT •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。
5>z:[OdY* 5
a*'N~ 
gYH:EuY, XM5;AcD 矩形光栅界面 +_|cZ lQ& (>Q9jNW •一种可能的界面是矩形光栅界面。
i5~ /+~ •此类界面适用于简单二元结构的配置。
@u'27c_<d3 •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
>FMT#x t •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
83 ^,'Z •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。
KSpC%_LC 2YP"nj# 
?` ZGM me}Gb a 矩形光栅界面 |2t7m at •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
E uimZW\V •所选界面在视图中以红色突出显示。
^2?O+ =,F 
/xm} ?t0U •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。
%N_S/V0` •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
C_khd" 
5\*wX.wp •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
1-Wnc'(OK •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
:Ro"
0/d •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。
%>z8:oJ m*Lv,yw %a 
IkXKt8`YVA .1? i'8TF 
H|Fqc=qp YvP"W/5 矩形光栅界面参数 <T2~xn •矩形光栅界面由以下参数定义
{HJ`%xN| - 狭缝宽度（绝对或相对）
[{!j9E?( - 光栅周期
Er+3S@sfq, - 调制深度
ThqfZl= V •可以选择设置横向移位和旋转。
*$Wx*Jo ) eGu4iEPM 
^9V8 M9 @aPu}Hi 高级选项和信息 Vi - !E •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
uc (yos •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
y8 WXp _\ •可以设置总级次数或衰逝波级次数
.gsu_ N_v （evanescent orders）。
L!Zxc~ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
uB&I56 •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
ZzaW@6LJF {4jSj0W 
.$s|T wT AEJ{p •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
H=SMDj)s+ •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。
aKU8"
5 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
3/|{>7]1 •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。
d~bH!P ^A$XXH ' 
-clg 'Aa;. G;#t6bk 过渡点列表界面 @KRn 3 $U •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
p){RS q •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
5}^08Xl •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
!";$Zu 
?;7>`F6ld cw-JGqLx 过渡点列表参数 \c^jaK5 •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
$A0]v!P~i- •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
|q b92|? k)t8J \ 
7}7C0mV3 ZjbG&o c •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
P*=3$-` •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
zSu fU2 •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。
<y/A EY1 E0%Y%PQ**{ 
-hV KPIb z{+; ' 9C 高级选项及信息 $W]gu G •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。
k 5kX ill' K Py 
6D]G*g wk[ >N"PLSY1 正弦光栅界面 v8(u9V%?6 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
}(I DPaJ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
z`{zqP: •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
wq`Kyhk - 脊的材料：基板的材料
exU=!3Ji - 凹槽材料：光栅前面的材料
(w tl#s: 
MM$" 6Jor H LG y"P 正弦光栅界面参数 W
9MZ - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
\ 5 c -L_ •光栅周期
7n]%`Yb •调制深度
l'8wPmy%N - 可以选择设置横向移位和旋转。
JT_B@TO\ - 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。
~TIZumGB 'U Cx^- 
UoT}m^ G l+qtA~V&2 高级选项和信息 Pu*UZ cXY •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。
VQ}3r)ch qnV9TeU) 
nECf2>Yp v Pt;Ahmi 高级选项及信息 !sWBj'[> •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
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Oj\mkg 锯齿光栅界面 @x
] ^blq •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
n:] 1^wX# •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
bncFrzp#o •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
4=cq 76 - 脊的材料：基板的材料
nL~
b - 凹槽材料：光栅前面的材料
<OB~ 60h" }-iOYSn 
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T}i' 锯齿光栅界面参数 2 ZXF_ o •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
"A3xX&9-q - 光栅周期
' "
yl>" - 调制深度
Uwa1)Lwn •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
POs~xaZ`H •可以选择设置横向移位和旋转。
TnAX;+u •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
W}3vY] 9h pM *wt 
f/m6q8!L{ `vBa. )u 高级选项和信息 X.| 0E 87 •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
;Nij*-U4~ 
y$NG . .S 探测器位置的注释 4+b sG6i 关于探测器位置的注释 L <`g}iw •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
Dw,f~D$+ic •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
)CQ}LbX Zy •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。
OO>2oH •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）。
Xpwom' •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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