_+8$=k2nM 光栅结构广泛用于
光谱仪、近眼显示
系统等多种应用。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态方法（FMM）以简易的方式提供对任意光栅结构的严格分析。在光栅工具箱中，可以通过使用堆栈内的各种接口或/和介质来配置光栅结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面是人性化的，并且可用于生成更复杂的光栅结构。 本用例中，介绍了基于界面的光栅结构的配置具体操作流程。
b['TRYc=: ]~(Ip z2NP 
%;zWS/JhL fXw%2wg 本用例展示了......
b}$m!c:<8 •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
`z3?ET - 矩形光栅界面
5.|rzk> - 过渡点列表界面
CFZ= !s)B - 锯齿光栅界面
;<q@>p[ - 正弦光栅界面
't{=n[ •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
A}\Rms 2 )}c $ n 光栅工具箱初始化 0{PK]qp7 •初始化
,h]N*Z-I" - 开始
_jZDSz|Y b 光栅
X5U! 25d] 通用光栅光路图
y::;e#. •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
SQ5*?u\ 可直接选择特定的光路图。
(7ew&u\Li ~ilbW|s?=k 
oqDW}>. J&a887 光栅结构设置 /p>"|z •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
]jHB' Y 
8`VM do9 •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
6w}:w ?=6 •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
I/WnF"yP w.l#Z} k 
' KQu z)- Y+?bo9CES! •例如，选择第一个界面上的堆栈。
$z mES tcm C
[2tH2*# 堆栈编辑器 m;
A BHq# •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
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]d4"L;3 •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。
TTE#7\K~B Op%^dwVG(v 
g>im2AD+e F'j:\F6C; 矩形光栅界面 K.z}%a e-}PJ%!,T •一种可能的界面是矩形光栅界面。
\R-u+ci$ZY •此类界面适用于简单二元结构的配置。
7OWiG, •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
,XA; S5FE •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
0KDDAkR5R •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。
n1ED _9 2s{yg%U( 
y
ph 5e2m EQU > 矩形光栅界面 `z=MI66Nl •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
D9L wYftZ •所选界面在视图中以红色突出显示。
XPEjMm'*b3 
iuHG9 #n •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。
<aHK{ *'3 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
. t3@86xTJ 
kcYR:;y •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
g{ J3Ba •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
FD@ ! z
: •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。
_+;x 4K; _>`0! mG 
./g0T{& GS{9MGl 
tRv#%>fj s=q+3NTv 矩形光栅界面参数 KcU,R TE •矩形光栅界面由以下参数定义
rzTyHK[ - 狭缝宽度（绝对或相对）
~ 0} eNz* - 光栅周期
Sc0ZT/Lm - 调制深度
f zKKK+ •可以选择设置横向移位和旋转。
Ka{Iue Ss d)G-K+&B 
b]Y,& 8}[+ pj )I4 C) 高级选项和信息 u3ZG;ykM •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
;% !?dH6 •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
=_1" d$S& •可以设置总级次数或衰逝波级次数
~xJD3Qf （evanescent orders）。
o&AUB` .9~ •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
l1:j/[B= •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
82=][9d # *@ o3{0[Z 
UF{2Gx M)xK+f2_[ •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
PT4`1Oy}/1 •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。
k@Tt,.]; •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
p&\uF#I;
•分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
lxd<^R3i#^ +|?c_vD 
<Q0&[q;Z 5cAD C`q 过渡点列表界面 c1 <g!Q&E •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
[V f|4xcD •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
' I P!)DS •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
aj,ZM,Ad 
b?^n'0 +?<jSmGW 过渡点列表参数 QCo^#- •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
@$*c0 .
|z •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。
4(&'V+o M,@SUu v " 
!eq ]V9 fkG8,= •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
8j$q %g •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
eXd(R>Mx •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。
Lv4=-mWv&0 *O5+?J Z! 
e>^R 8qM ? @CmxH(-i- 高级选项及信息 5^dw!^d •同样，可以在高级设置选项卡页面上调整和研究分解结构的数据。
EyeLC6u U)!AH^{32 
pUr[MnQLf >
95Cs`>d 正弦光栅界面 fUXp)0O •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
US|vYd}u+ •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
NIfc/ % •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
#r:`bQ0; - 脊的材料：基板的材料
w j^I1;lO - 凹槽材料：光栅前面的材料
. T|NB8 rS O2G+
' 
{P-PH$ E- Kq$Zyf=E 正弦光栅界面参数 A E711l- - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
2z\F m/Z. •光栅周期
#+;=ijyF •调制深度
f#~Re:7.c - 可以选择设置横向移位和旋转。
B<LavX >F - 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。
DX"; v
J IT (c'} 
h 3&:"*A2
n@Ag`} 高级选项和信息 vt
N5{C •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。
qM0MSwvC= yLx.*I^6 
d eoM~r9s pJz8e&wyLM 高级选项及信息 I[UA' ~f •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
@:&+wq_>A^ fF("c6: w( 
.F2nF8 锯齿光栅界面 kA4ei •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
FW DuH`-5 •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
6bNW1] rD •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
Q*.FUV&; - 脊的材料：基板的材料
]eW|}V7A: - 凹槽材料：光栅前面的材料
0EOX@;} $k ma#7 
aS vE #!jRY!2Vt 锯齿光栅界面参数 Ij1 ]GZ`A( •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
k+[KD >;1 - 光栅周期
fWyDWU - 调制深度
pT@!O}'$ •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
\bic.0- •可以选择设置横向移位和旋转。
x\.i `ukx •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
xbC8Amo;8" wW8
6rB 
b@/ON}gX {*;]I?9Al 高级选项和信息 Oq,.Kz •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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{@5WeWlz~ 探测器位置的注释 nn L$m_K~ 关于探测器位置的注释 _[i=TqVmf •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
`E=rh3 L0o •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
;j U-< •但是，完美的平面和平行基板可能会产生一些干涉效应，而实际情况并非如此。
82za4u$q# •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）。
lE)rRG+JLW •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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u)`|q_y+8
