Rb{+Ki 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。
p])D)FsMB 2;&mkc K' 
]MC/t5vC u V %i<;C 本用例展示了......
TAXd,z N •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
OZ eiH X! - 矩形光栅界面
V78Mq:7d - 过渡点列表界面
2}D,df'W4 - 锯齿光栅界面
[vE$R@TZ0! - 正弦光栅界面
Xfj )gPt} •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
7^c2e * S A$/KP\0Y2 光栅工具箱初始化 cB{% u
' •初始化
@8|~+y8, - 开始
7 2`/d` 光栅
)8:n}w 通用光栅光路图
!$xzA X,
•注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
ZQ@3 P7T 可直接选择特定的光路图。
Q?W r7 P~&O4['< 
Gj6<s . / SO7(K 5H , 光栅结构设置 x]H3Y3
•首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
yxq Tm%?y 
,&0Z]* •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
$ H4=QVj6 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
pH^ z {>S4 #^@} 
V I et cs y*_K=}pk •例如，选择第一个界面上的堆栈。
'=$TyiU fQxSMPWB 堆栈编辑器 e,^pMg~ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
HTw#U2A;+ •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。
v<j2L"bj )#C_mB$- # 
o.v2z~V sb'lZFSP~s 矩形光栅界面 -P2 @mx% I I& < •一种可能的界面是矩形光栅界面。
X+ @s] •此类界面适用于简单二元结构的配置。
{K+.A 9! •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
FWIih5 3` •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
/=bSt •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。
AYt*'Zeg!s q Z#!CPHS 
}lH;[+u3 4AJ9`1d4 矩形光栅界面 `nKJR'QC •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
$kv@tzO •所选界面在视图中以红色突出显示。
_'&k#Q 
k/U>N|5 •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
:|=- (z •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
:u
AjV 
g2A"1w<-AH •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
l4zw]AYk+X •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
5|5=Y/ •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。
\`
&ej{ 6`1k
^ 
WB a /IM @Zj& `/ 
CNq[4T'~A vpi l$Uq 矩形光栅界面参数 ]/a
g*F •矩形光栅界面由以下参数定义
}H5/3be - 狭缝宽度（绝对或相对）
_; #9!"& - 光栅周期
yk`)Cq%=; - 调制深度
?x'w~;9R/ •可以选择设置横向移位和旋转。
sSNCos b ve6x / PD 
>C:If0S4X 8+&gp$a$ 高级选项和信息 } +1'{B"I •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
=88t*dH(," •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
#sS9vv7i •可以设置总级次数或衰逝波级次数
6vF/e#}, （evanescent orders）。
v O PMgEI •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
n? }5 ! •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
eJW[ ] ! *l:&f_ngV 
;KL9oV!<f !M,h7 9NM •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
x vdY
8%S •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。
D@:"f?K> •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
G 8n oQ_- •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。
l!/!?^8|f $ 3]b>v 
8nodV 9 Z~ _8P 过渡点列表界面 ET e- •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
tq0;^L •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
l YP~3wp99 •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。
[t$4Td d 
vcwK 6G $M39 #a 过渡点列表参数 *Er? C; •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
rtus`A5p •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。
_=?2 3 W~<m[#:6C 
7pP+5&* so*/OBte •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
4
A5 t*e •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
=tn Tdp0F •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。
/7x\;&bc z,avQR& 
nGns}\!7' /h7.oD8CU 高级选项及信息 ODek%0= •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。
~GA8_B jFG5)t<D 
obj!I 7 aiJnfU]W 正弦光栅界面 2uEhOi0I •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
>(OYK }ZN •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
\q,s?`+B •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
i%MA"I\ 9 - 脊的材料：基板的材料
dqx d3,Z - 凹槽材料：光栅前面的材料
L_k 9g12 %Ci^*zb 
Qm; BUG] JN|VPvjE 正弦光栅界面参数 @iRO7 6 m - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
C 38%H •光栅周期
xD4$0Ppu •调制深度
+aj^Cs1$ - 可以选择设置横向移位和旋转。
rFfy#e - 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。
0E1=W 6UZ Z}+ yI, 
[Y$V\h=V Z(`r -}f I 高级选项和信息 -;U3w.- •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。
5uttv:@= _Z.cMYN 
;iQp7aW{$ GG+5/hU 高级选项及信息 Z\' wm' •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
;NP[_2|-, y?Onb 3% 
: ~D]; m 锯齿光栅界面 "S(yZ6r" •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
lV)G @l[1 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
hlC%HA •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
]4o?BkL - 脊的材料：基板的材料
{xToz]YA - 凹槽材料：光栅前面的材料
5 VKcV&D sUbF R q 
n p=kTJ `|?]CkP 锯齿光栅界面参数 0bSz4<} •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
~#Aa Ldq - 光栅周期
i. M2E$b| - 调制深度
LABNj{=D! •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
'hF@><sqk •可以选择设置横向移位和旋转。
yd*3)6= •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
dyO E6Ex GS4_jvD- 
Pr/]0 <s F@EJtwLd5y 高级选项和信息 Uouq>N •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
Nxi)Q$ 
0D~=SekQ 9 探测器位置的注释 1a8$f5 关于探测器位置的注释 %t[K36,p •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
{(Fe7,.S3 •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
^/a*.cu •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。
|!}wF}iLc) •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）。
{g_@Tuu •可以避免这些干涉效应的不良影响。
DEtf(lW_ 
>|nt2
