U VLcR 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。
.~8+s .y zbR.Lb 
x o%iL )k1,o Ux 本用例展示了......
H>] z=w~ •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
|x4yPYBL - 矩形光栅界面
t[maUy _A - 过渡点列表界面
c>R (Fs|6 - 锯齿光栅界面
,dp?'_q { - 正弦光栅界面
e.+)0)A- •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
@Otc$hj +,[3a%c)H 光栅工具箱初始化 I5A^/=bf & •初始化
{q)B@#p - 开始
g ?VME]: 光栅
NQJqS?^W&M 通用光栅光路图
L,Nr,QC- •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
. g#=~{A 可直接选择特定的光路图。
EVL;" G"[pr%? 
qWpC e*C 5% `Ul 光栅结构设置
]mj+*l5 •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
Yel(}Ny 
h %s •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
DRoxw24 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
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h yKg=Foq QL2y,?Mz7 •例如，选择第一个界面上的堆栈。
U q.~3V+u K Uut C
: 堆栈编辑器 cv4M[]U~ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
\Ji2u GT •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。
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6YT|R 
C<t>m_t9 HdUW(FZ 矩形光栅界面 F\ R}no5 C emB D@r •一种可能的界面是矩形光栅界面。
_ICDtG^ •此类界面适用于简单二元结构的配置。
b6Hk20+B; •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
bJF/daC5 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
l&Ghs@>Kl •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。
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X9A[
5{0>7c |. 矩形光栅界面 8@KFln )[ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
pf@ }4PN} •所选界面在视图中以红色突出显示。
8{fz0H.<? 
B 9Q. s •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
&jZ|@K ? •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
Gy6 qLM 
U<Y'.! •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
9*+0j2uhQ •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
f sc~$^.~\ •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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Ap9% /)?P>!#;\ 
r&3o~! Fg\| e% 
^s ~n[ E9B*K2l^{ 矩形光栅界面参数 H L}~W}!j •矩形光栅界面由以下参数定义
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D^rWE_ - 狭缝宽度（绝对或相对）
5[2.5/ - 光栅周期
`vxrC&,As - 调制深度
XQJ ^)d00h •可以选择设置横向移位和旋转。
FT/5 _1i $%%>n ^?? 
4_7 62G u% iynS4]`U 高级选项和信息 {/A)t1nL •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
sMS9!{A •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
L^Q+Q)zTh •可以设置总级次数或衰逝波级次数
hY=
s9\ （evanescent orders）。
?hJ sN •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
Ym.l@( •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
-iDEh_pts n *i'v tQ8 
QYTTP6 Gz+ q$?7
~*M;x •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
k g,ys 4 •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。
Ls >u` hG •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
blfE9Oy •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。
k=mT! ('* *nP
|aS~"lImh /iTUex7T 过渡点列表界面 FQ^ <, •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
_(6B . •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
[7e{=\`= •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。
c2/R]%`)9 
H6ky)kF& `\ef0 过渡点列表参数 (9KDtr*(2i •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
u spkn1- •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。
prlyaq;4 DN"S, 
^%5~ ; 6MQs \ J6. •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
ii_|)udz •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
O2q=gYX>\ •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。
MvZ+ n 4+5OR&kxZ 
N[,VSO& UH 47e 高级选项及信息 AB2mt:^ •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。
Q 7 uAf3 &e-#|p#v 
nIyROhZ O&#S4]Y 正弦光栅界面 ~m?74^ i •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
jr, &=C( •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
{d 1N& •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
3?.1~ "-J - 脊的材料：基板的材料
vo(g0Au) - 凹槽材料：光栅前面的材料
I|KY+k> / `26V`%bPkr 
p.rdSv(8' z^gQ\\,4 正弦光栅界面参数 r~$}G-g - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
c~gNH%1 XN •光栅周期
#Mj$o;SX •调制深度
t} *l?$` - 可以选择设置横向移位和旋转。
,DQGv_ - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。
V[o7J r~ DKy >]Hca 
iK5]y+@8 Io$w| ~x 高级选项和信息 7tpAZ<{ •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。
MzE m*`< k^H0b\hYY 
R k($lW) T} n N=Q4 高级选项及信息 MV"E?}0 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
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42rj6m\ 锯齿光栅界面 %`xV'2H •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
/=8O&1=D •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
K\RWC4 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
{0is wq'J - 脊的材料：基板的材料
e >L5.~i - 凹槽材料：光栅前面的材料
q';&SR#"`K $|4cJ#;^L 
<8u>_o6 UWQtvQ
f 锯齿光栅界面参数 K :1g" •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
8[8|*8xqs - 光栅周期
.)LZ`G e3F - 调制深度
YV5Yx-+3w$ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
iuiAK •可以选择设置横向移位和旋转。
B$cO ssl •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
EkN_8(w $Mdbt o~ < 
R'rTE ; tJWOm 高级选项和信息 %lN2n,AK •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
"yg.hK` 
8O,? |c=> 探测器位置的注释 L
;6b+I 关于探测器位置的注释
+"jl(5Q •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
?nQ_w0j •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
EJ1Bq>u 7 •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。
j]r XoV> •因此，为了计算光栅效率，应将探测器设置在基板材料内（同样适用于大多数光栅评估
软件）。
?#d6i$ •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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