光栅是
光学中最常用的衍射元件之一。如今，它们经常被用于复杂的
系统中，并与其他元件一起工作。在这种情况下，非常需要将光栅不仅仅是作为孤立的元件来
模拟，而是与系统的其余部分结合，以评估整个系统性能。VirtualLab Fusion提供了一个独特的光栅元件，允许在光路中轻松地包含各种不同形状的光栅，无论是一维周期光栅(层状)，二维周期光栅，或体(布拉格)光栅。本用例介绍了该元件的功能，包括光栅级次的设置和堆栈的定位。
2uEI@B 0ZjT.Ep 
n 0=]C%wr z}Cjk6z @ 系统内光栅建模 s^zlBvr|. 在一般光路中，光栅元件可以插入到系统的任何位置。
B!Wp=9)G 这使得在一个复杂的系统中对光栅进行建模，并因此评估整个系统的性能成为可能，同时考虑光栅的可能影响。
tKt} ]KHV 光栅元件可以通过元件 > 单个表面&堆栈 > 光栅找到。
:i!fPN n ` &A`&-nc= 
$jMA(e`Ye0 Z)| ~ 附着光栅堆栈 rT ` sY 4+ hNP'e 为了描述系统内的光栅，光栅堆栈总是附着在一个虚拟参考面上(仅平面)。
3?B1oIHQ 元件的大小仅用于在3D光线追迹视图中显示；
仿真中不考虑孔径效应。
^(TCUY~f& 参考面可以在三维系统视图中可视化，以帮助排列光栅。
lW c[Q1 所应用的光栅
结构可以是一维周期(层状)，也可以是二维周期(交叉光栅)。
edMCj d7kE}{, 
QKP
#wR
,?yjsJd. 堆栈的方向 J6CSu7Voa |6Y:W$7k 堆栈的方向可以用两种方式指定：
C?|sQcCE C)U4Fr ?E: 它既可以应用在表面的正面，也可以应用在背面(在固体标签中定义)。
,&,%B|gT] K RxJ2 请注意，如果堆栈位于正面，堆栈将绕Z轴旋转180°。这会影响堆栈的内部坐标系，需要在定义高度轮廓时加以考虑。
.8 QhJHwd W%+0 2_/) 
#+o$Tg _qE9]mU 基底的处理、菲涅耳损耗和衍射角 ]lA }5 Y A,. C4=s 作为一种惯例，往往忽略基底的影响，例如衍射效率的计算。
Y!j/,FU 然而，任何实际的光栅结构必须建立在基底上，因此，我们使用一个平面元件和中间的自由空间延伸对其进行建模。
rCa]T@= 平面的建模包括菲涅耳效应(S矩阵求解器)。
@2"uJ6o p|gVIsg[-e 
:W WHE ZK FZg f"XM> 高级选项和信息 \Yj_U'2"i 在求解器菜单中有几个高级选项可用。
UhJS=YvT 求解器选项卡允许编辑所使用FMM(“傅里叶模态法”，也被称为RCWA，“严格耦合波分析”)算法的精度设置。
( 72%au 既可以设置考虑的总级次数，也可以设置倏逝级次数。
?xwi2<zz 如果考虑金属光栅，这可能是有用的。相反，对于介质光栅，默认设置就足够了。
0dwD ?GG2 2(! W
9#] 
=EVB?k
, (tA[] ne 2 结构分解 EJ
{ vJZO C)m@/w 结构分解选项卡提供了关于结构分解的信息。
06HU6d , 层分解和转换点分解设置可以用来调整结构的离散化。默认设置适用于几乎所有光栅结构。
z2V ->UK) 此外，还提供了有关层数和转换点数的信息。
ozsd6&z5l 分解预览按钮提供了用于FMM计算的结构数据的描述。折射率用色标表示。
_L)LyQD]T z>+CMH5L) 
]iTP5~8U t~qSiHw 光栅级次通道选择 w)<.v+u.Y I 8i|tQz 可以定义具体的透射和反射级次，以供模拟中考虑。在表面被从背面
照明的情况下，也可以有不同的级次。
f]10^y5& 并不总是需要考虑所有的衍射级，我们建议只使用那些感兴趣的，以确保更有效的模拟。
L_ _{U _p 光栅级次通道的选择不影响FMM计算中的内部衍射级次(即精度)。
yUcU-pQ b:9"nALgC 
al Rz@N , r3`u2) 光栅的角度响应 KYkS ^v 在VirtualLab Fusion中，光栅元件的运算符通过FMM(又名RCWA)在k域中建模。
,& ,XcbJ 对于给定的光栅，其衍射行为与输入场有关。
r!w4Br0 不同波长/偏振态下的衍射效率不同，不同入射角度下的衍射效率也不同。
a:P+HU: 为了解决角度相关的衍射行为，可能需要指定k域(角空间)的采样点。请参阅下面的示例以进一步说明。
N\ <riS9 M%jR`qVFg. 
yuq o ^i [2Y@O7;n I 例：谐振波导光栅的角响应
<>5n;- y+ ^KVEw 
'xuxMav6m CNV^,`FX 谐振波导光栅的角响应 ~9YEb
r LeQB p'
"WY5Pzsi:
