复杂
光栅结构被广泛应用于
光谱仪、近眼显示
系统等领域。VirtualLab Fusion
软件用傅立叶模态法（FMM,或者RCWA）一种简易的
仿真方法来严格分析任意的光栅结构。使用图形用户界面，可以设置堆栈的几何图形，从而生成复杂的光栅结构。 此例程主要用于构建具有二维周期性特征的光栅。
• 光栅工具箱中构建二维光栅的方法 − 基于介质定义的类型 − 基于界面定义的类型
9AGf4tu y • 计算之前修改高级选项和检查定义的结构的方法。
;<9 dND • 提示：在VirtualLab软件中的光栅结构中，表现为二维周期性的被称作 三维光栅。同样的，层状光栅（一维周期性）被称作二维光栅。
p903 *F^[, > kLUQ%zE@ 初始化光栅工具箱
ycr\vn
t • 初始化
dg?[gD8!4& − 开始菜单栏 (Start)
=(-oQ<@v 光栅菜单栏(Grating)
" 0&+ `7 通用光栅光路图（三维光栅） General Grating Light Path Diagram(3D Gratings)
EC]b]'._ • 提示：对于特殊类型的光栅，例如柱形光栅，
z' (][SB 可以在光栅工具箱中直接点击柱形光栅光路
j?YZOO>X 图（三维光栅）(Pillar Grating Light
V EuT!^0Z Path Diagram(3D Gratings))
9AxeA2/X 7E-1
#4 设置光栅结构
j> ?0Y 6;:s N8M+1 • 首先，需要定义基底(Base Block)的厚度和介质。
RJz$$,RU • VirtualLab中光栅结构在堆栈(stack) 中定义。
6^Q Bol • 可以在基底的前表面、后表面或者前后表面同时添加堆栈(stack)。
}aPx28:/ • 例如，图中在前表面添加了堆栈(stack)。
p7\}X. L 基于
材料定义光栅的类型（例程： 柱形光栅）
%s^2m"ca}= 堆栈编辑器
%B ,>6 `[ 5$(qnOi ?_!} lg 在堆栈编辑器(Stack Editor)中，界面和材料可以从中目录(catalog) 中添加。
I1IuvH6 • 为了用一种特殊的介质定义光栅，需要添加两个平面界面，作为介质的边界。
S :*.,zC zB8 @Wl 两个平面之间的介质类型可以是均匀介质(homogenous)或者调制介质(modulated)。
<vP{U • 使用调制介质，就可以非常有效地描述复杂光栅结构，如柱形光栅。
柱形光栅介质
S#kA$yO (sXR@Ce$ • 在目录类别中LightTrans预设(LightTrans Defined)下柱形介质类(pillar media)中可以添加铬柱(Chromium Pillars)。
W!R}eLf@ • 这种介质可以仿真柱形结构或者在基底表面打孔的结构。
3XCePA5z • 此例程中，矩形排布的金属铬圆柱位于熔融石英基底表面。
x9, X0JO • 在堆栈编辑器的视图中，不同材料根据
折射率的高低表示为不同深浅的颜色
?8g*"& cn （颜色越深，折射率越高）。
aCq ) hR • 注意：堆栈编辑器固定显示x-z平面的横截面视图。
y@5{.jsr_ +zU[rhMk' • 请注意：界面添加的顺序固定由基底表面开始算起。
GW]b[l • 选中的界面会以红色突出显示。
3C+!Y#F • 此外，无法在此处定义光栅前面的介质（指
yo#aX^v~y 最后一个界面后的介质）。它会自动从光栅部件前面的材料中提取。
j~|pSu.< • 可以在
光学参数设置编辑器(Optical Setup Editor)中更改这处材料。
yX^/Oc@j Zj(2$9IU • 堆栈周期(Stack Period)可以控制整个结构的周期。
5gdsV4DH $ • 对于二维周期性光栅，必须在x和y方向分别定义周期。
6AM -^S@ • 该周期也是FMM算法的周期边界条件。
d]89DdZk • 对于简单的光栅结构，建议选择与介质周期一致 (Dependent from the Period of Medium) 选项，并选择合适的周期性介质的序号。
5uVSbo.
