v1 .3gz R 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。
5E& #Kh(I 1 ~5DIU^ 
Bq q=2lj Oynb "T&8 本用例展示了......
Y;"k5 + q •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
c0oHE8@ - 矩形光栅界面
*doNPp)m - 过渡点列表界面
={qcDgn~C - 锯齿光栅界面
c0qp-=^&. - 正弦光栅界面
5(3O/C{?~ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
qt@L&v}~j K3T.l#d'L 光栅工具箱初始化 E
TT46%Y •初始化
O>~,R I! - 开始
/ yOx= V 光栅
1(
p HC 通用光栅光路图
g !'R} y •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
l<6u@,%s
可直接选择特定的光路图。
'nmA!s
@ Z jT_ 
kZ40a\9
Ye $x0SWJ \G 光栅结构设置 g.lTNQm$u •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
T] zEcx+e 
kT% wt1T4 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
d*gAL<M7E •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
P@{ x@9kI !"rPSGK* 
#z\ub5um dzf2`@8# •例如，选择第一个界面上的堆栈。
B,%Vy!o "-J 5!y*,Y 堆栈编辑器 RB 5SK#z •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
sV\_DP/l •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。
}E'0vf / !wAT`0<94F 
*FlPGBjJ ,,H "?VO 矩形光栅界面 oQ!M+sRmF %TB(E<p` •一种可能的界面是矩形光栅界面。
K\Ea\b [ •此类界面适用于简单二元结构的配置。
_?{7%(C •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
}A#IBqf5 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
_P>YG<*"kQ •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。
"yWw3(V2> @:lM|2: 
).T&fa" 6TtB3;5 矩形光栅界面 xoaO=7\io •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
@<.@ X*#I •所选界面在视图中以红色突出显示。
?,} u6tH 
[>=!$>>;8 •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。
<`H0i*|Ued •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
R.~[ $G! 
~+q1g[6 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
bGRt •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
i? 00!t •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。
dP5x]'"x ajY e?z 
_( W@FS ^ Lth o` 
8{ zX= 6{Wo5O{!\ 矩形光栅界面参数 -YRIe<}E - •矩形光栅界面由以下参数定义
I>c,Bo7 - 狭缝宽度（绝对或相对）
rIyH/=; - 光栅周期
5!-TLwl`j\ - 调制深度
b J^J K •可以选择设置横向移位和旋转。
$] 6u#5 b}e1JPk}! 
+y7z>Fwl )uPJ?
2S9 高级选项和信息 tne_]+ •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
FDHW' OP4 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
96=<phcwN[ •可以设置总级次数或衰逝波级次数
*$f=`sj （evanescent orders）。
Kxe\ H'rR •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
Nw;qJ58@ •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
h2l;xt X{9^$/XsJ 
SI (f&T( /{M<FVXK+| •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
r p N b. •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。
6j#JhcS + •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
,75) •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
KA3U W (In{GA7 ; 
tbrU>KCBD ) SV. | 过渡点列表界面 }gp@0ri%5 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
c`6c)11K •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
[Ny t0l "z •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
^-o{3Q( w 
aSR-.r U,P_bz*) 过渡点列表参数 j"W>fC/u •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
x*7@b8J •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
2u{~3 5 b R\7j+*& 
[%W'd9 `> 7 qKz_O •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
2e48L677- •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
QcegT/v O •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。
%? ~'A59 s%[ F,hQRk 
%6K7uvTq ,'L>:pF3 高级选项及信息 q0sf\|'<} •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。
2y [Q *TOd Iq&z 
#w$Y1bjn ;(Yb9Mr)z 正弦光栅界面 A40DbD\^ad •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
qGk+4 yC •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
d^=BXC oC •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
>P6"-x,[" - 脊的材料：基板的材料
]8G 'R-8} - 凹槽材料：光栅前面的材料
C6+ 5G-Z P^ Hgm 
Q *M# e T,38Pu@r 正弦光栅界面参数 ,EqQU| - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
JsaXI:%1 •光栅周期
I8#2+$Be+@ •调制深度
GwWK'F'2 - 可以选择设置横向移位和旋转。
CEfqFn3^ - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。
UmKE]1Yw4r L!f~Am:# 
MT6p@b5 "8za'@D"f 高级选项和信息 .1QGNW •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。
pn" !wqg q<Rj Ai 
Y,L`WeQY. uWS]l[Ga 高级选项及信息 sG g458 •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
;`AB- >a3m!`lq 
n,T
&n 锯齿光栅界面 e02Hf{eOfw •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
HcRw9,I' •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
7w
)?s@CD •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
S!K<kn`E3 - 脊的材料：基板的材料
0aT:Gy; - 凹槽材料：光栅前面的材料
=4TQ*; V: ~M~DH-aX 
z']6C9m} a ZZ0eH 锯齿光栅界面参数 1 UQ,V`y •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
/*C!]Z>. - 光栅周期
h B [bth
- 调制深度
] w *"KG!( •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
"LlpZtw •可以选择设置横向移位和旋转。
fECV\Z •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
Qt u;_ =OufafZb 
SQMl5d1d: py6<QoGV
高级选项和信息 Z% +$< J •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
eP~bl
Xj, % t} 探测器位置的注释 _hnsH
I!oD 关于探测器位置的注释 WZa6*pF •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
V#G)w~
•如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
T;M
;c. U •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。
pPL=(9d •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）。
# epP~J_f •可以避免这些干涉效应的不良影响。
fW = N 
. 0dGS
