rS8a/d~;0 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。
&W `xZyb3 0p.bmQSH 
c :R ?da X tF
m5\U 本用例展示了......
lame/B&nc •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
U"oNJ8&%| - 矩形光栅界面
@hLkU4S - 过渡点列表界面
YJi%vQ*] - 锯齿光栅界面
\P\Z<z7jy - 正弦光栅界面
qnm_#!&uHT •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
JAbUK[:K ,d
G. 67 光栅工具箱初始化 1MelHW •初始化
t=_^$M,yr - 开始
q5'S<qY^ 光栅
">A<%5F2 通用光栅光路图
*Cy54Z # •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
&&ioGy}1 可直接选择特定的光路图。
.nV2 n@SR DM.l Q0xk 
oy+|:[v:Fk |dRVSVN 光栅结构设置 {C1crp>q •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
JJ.8V72;!Z 
Z\0Rw># •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
LZ*8YNp1' •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
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}M|h5Im XTol|a = 
f%Q)_F[0D4 R! nf^*~ •例如，选择第一个界面上的堆栈。
A|A~$v("R 6r7>nU&d 堆栈编辑器 )0{`}7X •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
rTD +7
)E •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。
:Mx =w2 4(S 
Lx"GBEkt7 $:ush"=f8^ 矩形光栅界面 8-$t7bV5 3^xUN|.F*V •一种可能的界面是矩形光栅界面。
\j8vf0c5b •此类界面适用于简单二元结构的配置。
_k84 #E0 •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
r924!zdbR •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
=C\Tl-$\f •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。
F^ q{[Z HB07 n 4 | 
'g v0;L *dBy<dIy 矩形光栅界面 sqkWQ`Ur •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
FaHOutP •所选界面在视图中以红色突出显示。
(f/(q-7VWt 
^W |YE72 Y •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。
*D5 xbkH=. •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
WP<L9A 
{UNH?2 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
K.tNV{OL •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
wmVmGa
R •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。
Y2|i> 5/|< $H:!3 -/ 
y:G%p3h)[ 1\hLwG6Jj 
(m]l -Re /ViY:-8s 矩形光栅界面参数 LF| 0lAr •矩形光栅界面由以下参数定义
zAgX{$/Fg - 狭缝宽度（绝对或相对）
*A-_*A - 光栅周期
w[~G^x& - 调制深度
(
eV,f •可以选择设置横向移位和旋转。
%ms%0% LI,wSTVjC 
$b8[/], hgU;7R,?ir 高级选项和信息 qHt/,w='Q •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
a~}q]o?j •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
$5nMD= •可以设置总级次数或衰逝波级次数
?kjQ_K （evanescent orders）。
jIh1)*]054 •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
r$jWjb •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
*WE8J#]d CmE qo;Is 
J[/WBVFDf xAm tm" •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
8SRR)O[)} •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。
41
F;X{Br •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
k1&9 bgI •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。
^eW<-n@^ !do` OEQKR 
@yp0WB m8n) sw,, 过渡点列表界面 ~^wSwd[ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
_^ hg7&dF •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
zB.cOMx •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。
=Rd`"]Mnfb 
2|pTw5z ~ 0`/G(ukO 过渡点列表参数 p
fc6;K:d •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
fWHvVyQ. •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。
~yv7[`+Tgg Ai/X*y:[? 
91OxUVd y3~=8!Tj?Q •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
5c- P lm% •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
s5~k]"{j •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。
v9(5H Y !73y(Y%TE 
tYA@J[" ^ "i&)+dr- 高级选项及信息 Q2
q~m8( •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。
0O3O^
0 gt{kjrTv& 
s`yzeo "GMU~594 正弦光栅界面 U]hqRL •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
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•此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
?
AfThJc •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
s8 -RXEPb - 脊的材料：基板的材料
o3 0C\ - 凹槽材料：光栅前面的材料
Q68~D.V%r Q,?_;,I} 
BN*:*cmUl i'f w>-0 正弦光栅界面参数 7FH(C`uKi - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
[>ghs_?dZ •光栅周期
"ESc^28 •调制深度
APu$t$dmm - 可以选择设置横向移位和旋转。
f ' A$':Y - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。
oh5 'Isb$ 99y WUC, 
2 "&GH1 Yxq!7J 高级选项和信息 s;A7:_z#7 •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。
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bPVk5G*ruP ~'M<S=W 高级选项及信息 a RTy=~ •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
v_KO xV:<` (xgw';g 
$R DlM 锯齿光栅界面 suE K;Bk9 •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
>zJHvb)b\ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
)N 3^r>(e< •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
oAO{4xP - 脊的材料：基板的材料
y[N0P0r l: - 凹槽材料：光栅前面的材料
$;5Q
mKQ' 2^[dy>[y0 
YR'F]FI |_?e.}K 锯齿光栅界面参数 b8d0]YS •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
l"ms:v - 光栅周期
<::lfPP - 调制深度
kQkc+sGJf •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
[}szM^ •可以选择设置横向移位和旋转。
GDSV:]hL •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
!hVbx#bXl Snk+ZQ- 
$0$sM/ % M pOU>\ 高级选项和信息 [9
MH"\ •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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v,i|: ;G 探测器位置的注释 -
l X4; 关于探测器位置的注释 4Y(@
KU b •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
0+SDFh •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
\3hA_{ w •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。
Qvp"gut)%X •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）。
SnE^\I^O •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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