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jtM 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。
DKl7|zG4 Elp!,(+&6 
As|/
O7% Z-| C{1}A 本用例展示了......
.LhmYbQ2WE •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
}^[@m# - 矩形光栅界面
CK(ev*@\D, - 过渡点列表界面
md"%S-a_dT - 锯齿光栅界面
2-0cB$W+ - 正弦光栅界面
}NCvaO •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
?vFh)U 05B+WJ1 光栅工具箱初始化 BA-nxR •初始化
ef&@aB - 开始
j\f$r,4 光栅
N| Pm|w*? 通用光栅光路图
=-LX)|x} •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
1`lFF_stkP 可直接选择特定的光路图。
fR4l4 GU?) &. hRVW( 
suFOc io7U[ # 光栅结构设置 `uVW<z{ l •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
i@5%d!J 
%uVJL z •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
==1/N{{R •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
;Ia1L{472m Pki4wDCTW 
_M[ [vXH rs Uw(K^ •例如，选择第一个界面上的堆栈。
&hN&nH"PC ;-pvc<_c< 堆栈编辑器 PbUcbb17 •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
,'CWt]OS' •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。
3D{4vMm X 6bKO;^0 
i i@1!o v\(m"|4(i 矩形光栅界面 k(z<Bm 4c[)}8\ •一种可能的界面是矩形光栅界面。
MW$H/ :3 •此类界面适用于简单二元结构的配置。
|vN@2h(|" •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
t"/"Ge# a •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
)_*a7N! •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。
M
|?p3% uuYH6 bw*d 
BrH;(*H)8 I"32[?0
(; 矩形光栅界面 xPMyG); •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
P^3m:bE] •所选界面在视图中以红色突出显示。
]Wd`GI 
)^f9[5ee •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
9LO.8Jy •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
%C`'> ,t> 
OZ!$%.?l •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
Uc_`Eh3y •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
&lPBqw •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。
7s8<FyFsjd .\~P -{Hd 
Uk *; C _d[2_b1 
?FV7|)f AIl$qPKj& 矩形光栅界面参数 hG~]~ ) •矩形光栅界面由以下参数定义
O<dZA=Oez - 狭缝宽度（绝对或相对）
))IgB).3M - 光栅周期
>[XOMKgQ]( - 调制深度
X}j'L&{F@ •可以选择设置横向移位和旋转。
-':"6\ W Ukx/jNyYv 
7"n1it[RJ8 # OD@q; 高级选项和信息 n-y^ 7'v •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
VX!Y`y^a •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
)-.C ne;n •可以设置总级次数或衰逝波级次数
-.b
I o （evanescent orders）。
g\qL}: •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
+f\pk \Ith •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
53`9^| : /=muj9|+s 
r ,3Ww2X- Tw`c6^%^y •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
rKzv8d •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。
r%y;8 $/- •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
T6R7,Vt'v •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
wWJQ ~i? ^p"4)6p-W 
q!hy;K`Jd n b0 Py>4 过渡点列表界面 D%jD 8 p •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
p iYws<Q •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
S2'`|uI •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
+EST58 
B:3+' , i1 ^A *]&%(h 过渡点列表参数 t,=@hs
hN •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
4-]Do? •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
<+?
Y
%A)-m 69 
h/ LR+XX! Gut J_2f^9 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
/<(*/P,> •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
9n>$}UI\ •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。
e;A^.\SP ^MW\ t4pZ 
%aj7-K6:t kyW6S+ #- 高级选项及信息 943I :, B •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。
- +3be (u ]]p19 [4s 
|5 oKq'(b ^%n124 正弦光栅界面 )l+ XD I •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
1DEO3p •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
[{S;%Jj*X/ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
hmK8j l<6 - 脊的材料：基板的材料
Lnh':7FQJx - 凹槽材料：光栅前面的材料
-`zG_]=- fKL'/?LD] 
*.kj]B oO ! lR0w| 正弦光栅界面参数 5TXg;v#Z - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
//\ds71h •光栅周期
cT/3yf •调制深度
Z |2E b* - 可以选择设置横向移位和旋转。
0s 860Kn - 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。
)8pc f`h{ b%Wd<N2 
9 ' 2 = (bg}an 高级选项和信息 kRmj"9 oA •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。
xK$} QZ) e Q $N:] 
>$2 E1HW. 0Vf)Rw1%I
高级选项及信息 IYuyj(/! •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
9aT L22U? |WB"=PE 
C= >B_EO 锯齿光栅界面 T1l&B •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
>HE,' •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
`Jn,IDq •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
n4 ^*h4J7 - 脊的材料：基板的材料
N1PECLS? - 凹槽材料：光栅前面的材料
M[A-1]' 0r1g$mKb 
Oz :D.V
3~ JYPxd~T/- 锯齿光栅界面参数 R"NGJu 9 •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
Y;8
>=0ye - 光栅周期
&k b\,mQ - 调制深度
smV!y8& •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
llNXQlP\B •可以选择设置横向移位和旋转。
rqF"QU= l •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
/E)9v$! *yrnK3 
u0xQ;BQ 6A}eSG3 高级选项和信息 xFOBF") •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
1:_=g #WH 
}xqXd%uz 探测器位置的注释 u2 7S %2P 关于探测器位置的注释 Z )NrhJC •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
G=1m] >I8 •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
26M~<Ic •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。
<_t5:3HL •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）。
J=):+F= •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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