@ 6 H 7 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。
[ZS.6{vr rGay~\ 
}l_8~ /9 f 0*_& rP 本用例展示了......
uS! V_] •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
V9wL3* - 矩形光栅界面
E|W7IgS - 过渡点列表界面
_!9I
f - 锯齿光栅界面
D0h 6j0r 5 - 正弦光栅界面
8[:G/8VI •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
~ iq=J5IN# #{J+BWP\o 光栅工具箱初始化 P[r$KGz •初始化
uYijzHQyD - 开始
_AH_<Z( 光栅
mv(/M
t 通用光栅光路图
w^}* <q\ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
d cfwUjp[ 可直接选择特定的光路图。
*pyC<4W o Va [ 
IH.EvierJ *?+2%zP 光栅结构设置 ( * \y •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
=FfR?6 ~ 
(ih t
LF p •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
1G'pT$5& •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
VREDVLQT t<%+))b
" +hU t )M8 @|~~ •例如，选择第一个界面上的堆栈。
{~#d_!( D!i|KI / 堆栈编辑器 juxAyds •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
>2NsBS( •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。
(Z8wMy&: ^MVOaV65 
P1<McQ He&A> bA)z 矩形光栅界面 ] ~ }~d( OK2\2&G •一种可能的界面是矩形光栅界面。
}&%&0$% •此类界面适用于简单二元结构的配置。
""h%RhcZ\ •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
P@Vs\wAT •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
kD6Iz$tr •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。
bnV)f< {vu r9L 
]-l4 a~zh5==QD 矩形光栅界面 ){w!< Lb •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
_:JV-lM •所选界面在视图中以红色突出显示。
^UyN)eX 
'Z nJd j •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
epcvwM/A •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
|V^f}5g d 
p$<){ ,R •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
S e(apQ H •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
2
S2;LB •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。
biVsbxYurq Me^L%%: @ 
,,-j5Y i'}"5O+ 
2SKtdiY o@YEd d 矩形光栅界面参数 },#AlShZu •矩形光栅界面由以下参数定义
_V` QvnT} - 狭缝宽度（绝对或相对）
Ef=4yH?\j - 光栅周期
@ "m+9ZY - 调制深度
<lWBhrz •可以选择设置横向移位和旋转。
'@"A{mrE 5e2yJ R 
P5'VLnE R{
oOGFg3X 高级选项和信息 }RQ'aeVl( •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
S f
t,$ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
(AHTv8 •可以设置总级次数或衰逝波级次数
uFaT~ 4 （evanescent orders）。
l!IN #|{( •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
P +,YWp •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
nDNK}O~' >,f5 5 
E%$[*jZ <O{G& •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
/1r {z1pv\ •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。
r1sA^2g. •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
"rw'mogRL •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。
oB+@05m8 `U{#; 
N
Q }5' Bhe0z|& 过渡点列表界面 s_6Iz^]I •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
) 3I|6iS •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
h5[. G! •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。
'A/ f>W 
lsVg'k/Z! PH!r W R 过渡点列表参数 x8 & ~ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
^0 /!:*? •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。
6Q`7>l.|? g]. _J 
&tw{d DD6 ;5}"2hU> •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
ak(P<OC- •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
"-G&]YMl •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。
J#G\7'?{ r7 v 1q 
hy@e(k|S]U QB7^8O!< 高级选项及信息 a<Ps6' •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。
9tB :1n} &-|(q!jm 
I@q4 D1g ?gS~9jgcd 正弦光栅界面 1@`mpm#Y •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
Fw6x
(j" •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
}do=lm?/ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
M532>+A]Za - 脊的材料：基板的材料
<2PO3w?Z - 凹槽材料：光栅前面的材料
Yk5Cyq T2k# "zD 
6CzN[R} QkY;O<Y_ 正弦光栅界面参数 HuajdC~ - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
+Z/aG k; •光栅周期
0,m@B sK •调制深度
)H<F([Jri - 可以选择设置横向移位和旋转。
g]}E1H6- - 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。
fMZc_dsW9 AO0aOX8_+D 
['@R]Si"! C?PgC~y) 高级选项和信息 iR4!X() •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。
Evq^c5n>{ $:*/^)L 
\@*D;-b
19^B610 高级选项及信息 UC?i>HsJrX •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
> ^d+;~Q; = p$:vW 
O%busM$P)/ 锯齿光栅界面 EP]O J$6I •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
(1;%V>,L •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
,F0bkNBG •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
{@3p^b*E)1 - 脊的材料：基板的材料
LF_am*F - 凹槽材料：光栅前面的材料
<@H=XEn ?L6ACi`9 
#Pq.^ ^ _iW-i 锯齿光栅界面参数 GZNfx8zsY+ •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
^+Stvj:N - 光栅周期
0D_{LBO6LU - 调制深度
y
;T=u(} •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
k[;(@e@c •可以选择设置横向移位和旋转。
~b SjZ1` •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
gX *i" Y# ; p2a .P 
\d"M& -O p +|(lrYC 高级选项和信息 G bbD) •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
UNd+MHE74I 
_ ;`g*Kx 探测器位置的注释 ^1w*$5YI 关于探测器位置的注释 D*o [a #2_ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
+#0,2 wR# •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
wMru9zyI •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。
WG.J-2#3 •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）。
Zk75 GC •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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