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
bl`vT3 • 计算之前修改高级选项和检查定义的结构的方法。
vKcc | # • 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。
a*KJjl? k H{fOAv1* 初始化光栅工具箱
PLDp=T% • 初始化
.VfBwTh7q8 − 开始菜单栏 (Start)
:k7h"w 光栅菜单栏(Grating)
81 /t)Cp 通用光栅光路图（三维光栅） General Grating Light Path Diagram(3D Gratings)
? Y#x`DMh • 提示：对于特殊类型的光栅，例如柱形光栅，
d^ YM@>% 可以在光栅工具箱中直接点击柱形光栅光路
I'T@}{h 图（三维光栅）(Pillar Grating Light
`F
TA{ba Path Diagram(3D Gratings))
KZt4 dr 9 ~C$C 设置光栅结构
j= Ebk;6p !S}4b • 首先，需要定义基底(Base Block)的厚度和介质。
*[O)VkL\%i • VirtualLab中光栅结构在堆栈(stack) 中定义。
zX x)x IO • 可以在基底的前表面、后表面或者前后表面同时添加堆栈(stack)。
9)]asY • 例如，图中在前表面添加了堆栈(stack)。
k_%"# 基于
材料定义光栅的类型（例程： 柱形光栅）
h(wu5G0C#u 堆栈编辑器
vB9v8@[I& f<aJiVP 在堆栈编辑器(Stack Editor)中，界面和材料可以从中目录(catalog) 中添加。
2 K&5Kt/ • 为了用一种特殊的介质定义光栅，需要添加两个平面界面，作为介质的边界。
/qX=rlQ/ n *wVWyC 两个平面之间的介质类型可以是均匀介质(homogenous)或者调制介质(modulated)。
A +J&(7N • 使用调制介质，就可以非常有效地描述复杂光栅结构，如柱形光栅。
柱形光栅介质
8< Yqpb N T<> LWo • 在目录类别中LightTrans预设(LightTrans Defined)下柱形介质类(pillar media)中可以添加铬柱(Chromium Pillars)。
CHX- 4-84{ • 这种介质可以仿真柱形结构或者在基底表面打孔的结构。
v08Xe*gNU • 此例程中，矩形排布的金属铬圆柱位于熔融石英基底表面。
)=c/{ • 在堆栈编辑器的视图中，不同材料根据
折射率的高低表示为不同深浅的颜色
f)/ 5%W7n} （颜色越深，折射率越高）。
b63 tjqk • 注意：堆栈编辑器固定显示x-z平面的横截面视图。
l^*'W(% ^;]Q,*Q • 请注意：界面添加的顺序固定由基底表面开始算起。
w-M,@[G • 选中的界面会以红色突出显示。
iw ==q:$ • 此外，无法在此处定义光栅前面的介质（指
/MUa
b*h 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。
U4hFPK< • 可以在
光学参数设置编辑器(Optical Setup Editor)中更改这处材料。
%qf ?_2v b _#r_` • 堆栈周期(Stack Period)可以控制整个结构的周期。
&6mXsx$ • 对于二维周期性光栅，必须在x和y方向分别定义周期。
ndU<,{r • 该周期也是FMM算法的周期边界条件。
0 pu=, • 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。
K~B@8az
