J_}&Btb)e 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。
Jc~^32 BnvUPDT& 
Jme}{!3m +cvz 本用例展示了......
r /HKxXT •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
cE 8vSQ% - 矩形光栅界面
[#V"a:8m} - 过渡点列表界面
J9)wt ?%j - 锯齿光栅界面
"8ILV`[ - 正弦光栅界面
,
M /-lW •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
{*~ aVw {k 4D"IAI 光栅工具箱初始化 6R%c+ok 8i •初始化
c x|[P6d - 开始
U( -9xp+ 光栅
|~8\{IcZ 通用光栅光路图
^8.R 'Yq •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
KD$ P\(5# 可直接选择特定的光路图。
MFX&+c [ A|W0 
idGkX
? uQ&&? j 光栅结构设置 ^%M!!wlUH •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
c1wgb8 
[aO "9 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
'gUHy1p •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
N TXT0: ]WN{ 8 
P{(m: `N eQcy'GA06 •例如，选择第一个界面上的堆栈。
`C=!8q H4k`wWOk 堆栈编辑器 Vt
n$*ML •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
:J(a;/~ip •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。
jA=uK6m xVfJ ]Y 
dAEz
hR[= Zdh4CNEeFP 矩形光栅界面 K_]LK N g 'f u| •一种可能的界面是矩形光栅界面。
Rr%]/% •此类界面适用于简单二元结构的配置。
jt3s;U* •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
umrRlF4 M; •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
=:~~RqHl •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。
.a=M@; p b\=0[kBQw 
2(\ >PN- T:; e 73 矩形光栅界面 +] uy •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
5? c4aAn •所选界面在视图中以红色突出显示。
U%gP2]t%cs 
px 4Z •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
4yRT!k}o •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
]d$)G4X 1 
M/UJb1< •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
v#-%_V>ph •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
3XL0Pm •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。
YXV
+"' h?7'C <LBMth 
'?3Hy|} /&kZ)XOi 矩形光栅界面参数 ).v;~yE •矩形光栅界面由以下参数定义
xFg=Tyq: - 狭缝宽度（绝对或相对）
j:<E=[Kl - 光栅周期
diTzolY7 - 调制深度
.YS[Md{
•可以选择设置横向移位和旋转。
yD(/y"P,9 ?:U6MjlQ"{ 
_BR>- :Jr WqYl=%x"{V 高级选项和信息 2a?
d:21 B •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
Nkv2?o>l •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
nHZ 4):` •可以设置总级次数或衰逝波级次数
F+hsIsQ （evanescent orders）。
6 _7 3 •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
E(u[? •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
nH[@EL "B +M5B0Z 
.Ta$@sP h} zlSwKd ( •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
.' X$SF` •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。
(%I`EAR •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
g1&GX(4[ •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。
\;P Bx & Xc
Pn 
!3HM Gzt (5Cm+Sy 过渡点列表界面 6 1gZZM •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
_k
~bH\ ( •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
-sc@SoS •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。
ky!'.3yoI 
[dt1%DD`M /]+t$K\cBq 过渡点列表参数 hP 9+|am% •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
:+[q ` •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。
\f t3bN
P K^ 
NINyg"g< $9hOWti •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
Cu/w><h) •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
,Hj=]e2? •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。
Gc
SX5c rJ<v1Yb 
L#NPt4Sz+ uV%7 |/fD 高级选项及信息 $e<3z6 •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。
~G"6^C:x ;itz` 9T 
jfgAI7;b g{a_ {P 正弦光栅界面 eb:u h! •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
_jnH!Mw •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
\W *ouH •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
Jh }3AoD - 脊的材料：基板的材料
$=H\#e)]Ug - 凹槽材料：光栅前面的材料
BQw#PXp3 V1"+4&R^T_ 
Ng;E]2 " }hl#
e[$ 正弦光栅界面参数 vT[%*)` - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
c()F%e:n •光栅周期
se(_ `a/4Q •调制深度
JO1c9NyKr - 可以选择设置横向移位和旋转。
PW.W .<CL - 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。
5$zC ,g*# Q*U$i#, 
"3}Bv
X >Wy@J]Y# 高级选项和信息 =DF7l<&km •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。
?M\ 3n5; P_i2y hpK 
v p-)$f& -bKli<C 高级选项及信息 +hK Qha!* •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
$7 PFos%@ i mJ{wF 
m qtl0P0 锯齿光栅界面 [Ma&=2h •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
|QxDjL<&t4 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
~fQ#-ekzqk •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
#nn2odR - 脊的材料：基板的材料
OGh b H a - 凹槽材料：光栅前面的材料
S{ J$ [!F ]36 R _Dp 
%.[GR !XgkK k 锯齿光栅界面参数 I_Oa<J\+ •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
ks'25tv}F - 光栅周期
:^ ?ZVi59j - 调制深度
.F}ZP0THnZ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
~@L$}Eu •可以选择设置横向移位和旋转。
j1<@ *W&b •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
m", $M> e
0!a
&w 
o-7>^wV%BD P1H`N OC 高级选项和信息 {P-KU RQ •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
-zMXc"'C^k 
UGr7,+N&w 探测器位置的注释 TvMY\e 关于探测器位置的注释 J%D'X lb •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
j3z&0sc2(0 •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
bg[q8IBCd •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。
tse(iX/D •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）。
_0^<) OSY •可以避免这些干涉效应的不良影响。
pD.7ib^ 
+B c/@.Q'
