YK#bzu ,! 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。
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kB d #=J 5-O[(b2O 本用例展示了......
jJ-j •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
{,p<!Jq~G - 矩形光栅界面
4-efnB - 过渡点列表界面
EeWCy5W - 锯齿光栅界面
g9OO#C> - 正弦光栅界面
;3NA ,JA#Y •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
O G#By6O 5!,`LM9 光栅工具箱初始化 :|xV} •初始化
'Syq!=, - 开始
5% C-eB 光栅
n\ aG@X%oq 通用光栅光路图
Px:PoOw\ •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
\:C@L&3[ 可直接选择特定的光路图。
ZiodJ"r :WejY`}H% 
b 8v?@s~ rWI6L3,i+ 光栅结构设置 bJ~]nj 3 •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
2w93 ~j 
g&;:[&% T] •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
XPE{]4 g •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
U}(*}Ut Zuod1;qIh 
g9I2 e<;o e"P>b? OY •例如，选择第一个界面上的堆栈。
YuXq !q!.OQ 堆栈编辑器 c*ac9Y'o •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
zuR!,-W •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。
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dN
J2pfvv ~=i9]%g ? 矩形光栅界面 5
rkIK ?)k;.<6 •一种可能的界面是矩形光栅界面。
9.f/d4 •此类界面适用于简单二元结构的配置。
n%? bMDS •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
`~QS3zq •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
+s.r!?49+ •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。
uqPa gt< Jw?J (ig^ 
lpLjfHr .p&4]6 矩形光栅界面 <7cm[ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
Ds c{- <v •所选界面在视图中以红色突出显示。
OF'y]W& 
Hzh?w!Ow •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。
b &X- &F •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
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jHq.W95+P •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
j u`x •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
_oxhS!.* •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。
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]Sg4 >tp f}b= FV{ 
p me5frM | +G*2f
V> 矩形光栅界面参数 {(#Dou •矩形光栅界面由以下参数定义
E c[-@5x - 狭缝宽度（绝对或相对）
-v#0.3z m - 光栅周期
^c"
wgRHc< - 调制深度
M \rW •可以选择设置横向移位和旋转。
p5&:>> d- w#\ ^ 
wB~Ag$~ X-O/&W RYQ 高级选项和信息 u *0Ck*pZ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
6tBL?'pG •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
5SKj% %B2, •可以设置总级次数或衰逝波级次数
)e`$' y@L$ （evanescent orders）。
(<!Yw|~ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
D9^.Eg8W •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
~p^&` FA #]pFE.o 
8TIc;'bRM y6tzmyg •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
J P'|v" •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。
F @
lJk|*_ •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
[ h20y •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。
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.h$ H7!j5^ 
~Qj f-| x
TEDC,B 过渡点列表界面 k_$:?$ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
?v?b%hK!; •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
S?n, O+q •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。
LRl2@&z< 
,tBb$T)7< uzjP!q O 过渡点列表参数 j }~3m$ •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
w4w[qxV> •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。
cC@B\Q CPGiK E 
I[u %k ir Kv3cK Nvu~ •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
vqDd][ n •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
CYD&#+o •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。
uM| *y-4 J eCKnt= 
CtiTXDc_ hJ[Z~PC\T0 高级选项及信息 ` rEu8u •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。
xfYDjf :< b7&5>Q/ g 
ght vAG _?Q0yVH;, 正弦光栅界面 ? I7}4i7 •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
VnqgN •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
im Gg3' •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
h8# 14 ? - 脊的材料：基板的材料
>drG,v0qh - 凹槽材料：光栅前面的材料
.dqV fa -L=aZPW`M 
#w_cos [I j?a^fcXB 正弦光栅界面参数 4O}ZnE1[ - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
V}c3}'_U] •光栅周期
4#j W}4C{ •调制深度
x93t. 5E6 - 可以选择设置横向移位和旋转。
Z]U"i 1lA - 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。
IpX.ube =z _.R E 
Vu6$84>-, !kAjne8]d 高级选项和信息 "'Bx<FA •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。
[=f(u
wY>g 4KH8dau.fF 
<UI^~Azc# V $'~2v{_ 高级选项及信息 k'H+l ]= •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
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%ZW3 ~MuD`a7#G 
Yi?X|"\` 锯齿光栅界面 B{x`^3q R •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
t}$WP&XRG< •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
b8Bf,&:ys •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
~=xiMB;oH - 脊的材料：基板的材料
}2@Aj - 凹槽材料：光栅前面的材料
E ]T>m! 6 HP/f`8 
.x6c.Y.S =E E>QM 锯齿光栅界面参数 _c[Bj ip •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
g" c |%3 - 光栅周期
gzV&S5A{_ - 调制深度
#Tm^$\*h\] •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
=t@8Y`9w •可以选择设置横向移位和旋转。
F@4TD]E0^ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
{Y0Uln5u BC*)@=7fx 
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-L zx3" 高级选项和信息 O $
p •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
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ck!eG 探测器位置的注释 g4p-$WyT8> 关于探测器位置的注释 >d/DXv
3 •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
ZeB"k)FI> •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
g3fxf( iY( •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。
P |0dZHpT •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）。
)uG7 DR •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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