s % Ph 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。
m3P7*S5NJ7 4,X C bcC 
1)ij*L8k \vV]fX 本用例展示了......
9yTkZ`M28 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
_<c}iZv@ - 矩形光栅界面
BLqK5~ - 过渡点列表界面
iRG6Cw2 - 锯齿光栅界面
d*k5h<jM - 正弦光栅界面
Tw` dL K? •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
'3Fb[md54 Y*#TfWv: 光栅工具箱初始化 8
E l hcs •初始化
\j wxW6> - 开始
jHatUez4O 光栅
edlf++r~ 通用光栅光路图
\ /Q~C! •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
Ow5 VBw( 可直接选择特定的光路图。
f61vE gC kR$.-E 
~Cyn w( XA. 1Y) 光栅结构设置 FrLv%tK| •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
kqo4
v;r 
ze5#6Vzd& •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
a;~< iB;3" •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
bi@'m?XwJ ObreDv^, 
|90/tNe N,VI55J:y> •例如，选择第一个界面上的堆栈。
-Ks)1w>l upeioC q 堆栈编辑器 -*T0Cl. •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
$X\2h+ O s •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。
ZzR0k L|-|DOgw 
`}$bJCSF.n aAn p 7\7 矩形光栅界面 Z:x`][vg x6Gl|e[jv •一种可能的界面是矩形光栅界面。
`0q=Z], •此类界面适用于简单二元结构的配置。
w r ,+9uK •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
G6x 'Myg I •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
(./Iq#@S •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。
pSYEC, 0B 9}fez)m:g0 
Q4]O d{[ fF9hL3h?) 矩形光栅界面 -G_3B(]` •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
]EQ*! •所选界面在视图中以红色突出显示。
eHd7fhW5 
v|]"uPxH? •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。
ty%,T.@e •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
UFj!7gX ] 
Up_"qD6 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
TpYh)=;k •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
`Nz`5}8.? •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。
`P: [.hRu %CgV:.,K 
d:_; g\IwV+iDf 
,69547#o n3-VqYUP 矩形光栅界面参数 ^/x\HGrw •矩形光栅界面由以下参数定义
&=:3/;c - 狭缝宽度（绝对或相对）
37jrWe6xwp - 光栅周期
AKk& - 调制深度
Wf c~"GQq4 •可以选择设置横向移位和旋转。
?FR-a Xx H(M{hfa| 
j}(m$j' .EH1;/ 高级选项和信息 YGc:84S •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
:l iDoGDi •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
JB. U& •可以设置总级次数或衰逝波级次数
F>X<=YO0 （evanescent orders）。
w
$ `w •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
puMb B9) •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
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qqE] \ptjnwC^O 
/s=veiH # ##>0( n •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
vE GI •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。
}owl7G3 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
MQ0r ln? •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。
0 ?gH RdU" S QGYH 
d/~g3n>| {[L('MH2| 过渡点列表界面 / Bh*M H •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
iXvrZofE •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
(-&d0a9N •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。
s2 :Vm\ 
K1]3zLnS S3E5^n\\ 过渡点列表参数 n5IQKYr g •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
%k )H7nj •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。
D& ~%w! $z 5kA9 
M:iH7K X:g#& e_ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
G|8>Q3D •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
y=EVpd •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。
F*>#X r~/ KNj~7aTp 
?.H]Y&XF 0'YP9-C3 高级选项及信息 { w sT •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(~|roKA( BpYxH#4 
WY!4^<|w" U/|JAg # 正弦光栅界面 fBv:
TC% •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
CA5`uh •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
lmD [C n •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
& 0WQF - 脊的材料：基板的材料
$60`Hh 4/ - 凹槽材料：光栅前面的材料
Vf P\)Rl _nxH;Za 
Q[K )Yd H6|eUU[& 正弦光栅界面参数 x-%RRm<V - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
VY+P c/b •光栅周期
RtpV08s\ •调制深度
DZ\K7- - 可以选择设置横向移位和旋转。
.5}G t>4XM - 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。
~dp f1fP dl6U]v= 
V %D1Q}X n \JI7A} 高级选项和信息 v}d)uPl} ; •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。
ctjQBWE `M 'tuQ
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6ST(=X_C >8=lX`9f{ 高级选项及信息 g=@d!]Z~[ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
4nh=Dq[ /sT?p=[. 
voN~f > 锯齿光栅界面 gkA_<, 38 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
"* F`,I 3 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
-GHd]7n •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
ih^FH>@ - 脊的材料：基板的材料
|('o g *$ - 凹槽材料：光栅前面的材料
IM/xBP PoPR34] ^J 
vg D+Y DF4CB# 锯齿光栅界面参数 ?6`B;_m •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
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W - 光栅周期
18QqZ,t - 调制深度
CE c(2q+%i •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
] S[?tn •可以选择设置横向移位和旋转。
:/$ WeAg •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
{tY1$} R Dm5 Uy^F} 
8(L2w|+B< 4R\jZ@D 高级选项和信息
QSY>8P •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
js5VgP` 
1Kk6n UIN 探测器位置的注释 vszm9Qf 关于探测器位置的注释 f5Gn !xF •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
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Xaou2V[ •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
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hD •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。
:=ek~s.UV •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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k;Q @1 •可以避免这些干涉效应的不良影响。
F=1 #qo<? 
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