yp/V 8C 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。
uJ5%JB("E z o))x( 
`0WA!(W < }'B-k9 本用例展示了......
^ HN •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
r D!.N
- 矩形光栅界面
nm|m1Z+U - 过渡点列表界面
t=\ [J+ - 锯齿光栅界面
z&J ow/ - 正弦光栅界面
Mh/>qyS *2 •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
`g:^KCGMM #1hz=~YO 光栅工具箱初始化 byxehJ6[V •初始化
o0+BQ&A)s* - 开始
<XcMc<h~ 光栅
``)1`wx$ 通用光栅光路图
$m0x8<7nu •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
|l \/ {F 可直接选择特定的光路图。
nX aX= FveK|- 
+6Fdi*: jO
N}&/ 光栅结构设置 adPU)k_j: •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
~I ^[rP~ 
p:>? •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
I=Dk'M •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
W>s9Mp 4O"kOEkKT> 
c5+lm}R ? +dpj? •例如，选择第一个界面上的堆栈。
qvT+d
l3#[ .wOLi Ms 堆栈编辑器 6i=wAkn_J •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
)$N{(Cke2T •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。
~vZzKRVS >} (*s^!k 
4z DAfi#0 mqc Z3lsv 矩形光栅界面 d?X6x &Zy=v k* •一种可能的界面是矩形光栅界面。
"/h"Xg>q •此类界面适用于简单二元结构的配置。
(G!J== •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
Ywq+l]5/p •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
h#;K9#x6 •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。
#;\;F PuZ w3UJw 
<a}|G1 h ;9 \0x 矩形光栅界面 =C2C~Xd •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
R*#Q=_ •所选界面在视图中以红色突出显示。
!+ hgKZ] 
qfe%\krN{i •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。
3;gtuqwD$ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
!h(0b*FUJ 
= +\ oL!^ •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
y+x>{!pw •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
H
pfI •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。
1OeDWEcB {oeQK 
f^)nZ:~ gZ Si\m> 
l@jJJ)Qyk nQVBHL> 矩形光栅界面参数 L, Gt IZkE •矩形光栅界面由以下参数定义
LA0x6E+I - 狭缝宽度（绝对或相对）
N Uml" - 光栅周期
G\AQql(f4 - 调制深度
/aE Q3 x •可以选择设置横向移位和旋转。
j"=jK^ IsL/p3| 
t!C-G+It
kS 9 高级选项和信息 ;S j* { •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
"& |2IA •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
7[ji,.7 •可以设置总级次数或衰逝波级次数
\H12~=p`B （evanescent orders）。
~`f B\7 M •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
O, 6!`\N D •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
4w[ta? &6B 4 l(o{{ 
Ry~LhU: KgS xF# •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
w;_=$L'H&G •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。
H:Le^WS •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
\O H:xW~ •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
+y(h/NcQ =,]M$M 
\Y p
oJ!- Yw
`VL)v(y 过渡点列表界面 8A_(]Q •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
q;JQs:U! •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
>fQN"(tf •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。
I78pul8! 
?Fv(4g X2Mj|_#u 过渡点列表参数 u6RHn;b •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
1)ne-e
•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。
}hxYsI"d #\QC% "%f 
mD3#$E!A1 " Xc=<rX •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
rK wkj) •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
WH*&MIjAr/ •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。
!vw0Y,F& 9m4|1) 
/.bwwj_; L4%LE /t|e 高级选项及信息 o~p^`5# •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。
i9tM]/SP {w ySH[V 
uyIA]OtyN jT',+ 正弦光栅界面 2t<CAKBB
•另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
=j-{Mxb3 •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
. +sIjd •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
$-73}[UA 4 - 脊的材料：基板的材料
g;T`~
- 凹槽材料：光栅前面的材料
ML-g"wv >E3OYa?G 
(B5G?cB9 TzJN,]F!M 正弦光栅界面参数 wW ~2]*n - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
4<|]k?@ •光栅周期
m{|n .b •调制深度
Zlhr0itf - 可以选择设置横向移位和旋转。
b._pG (o1 - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。
/<~IKVz\& vSh)r 9 
c 9V'Z d# qM'5cxe 高级选项和信息 *RhdoD|a •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。
%BJ V$tO E),T, 
4[D@[k As Yhfk { CI 高级选项及信息 lf 3W:0 K •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
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&>SE9w/ ?o 锯齿光栅界面 BZ.H6r'Q •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
MeC@+@C •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
<>cajQ@ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
}/|1"D - 脊的材料：基板的材料
<#sK~G - 凹槽材料：光栅前面的材料
%y'#@%kO:S 3 8 F8(QU{ 
70@:!HI] zKo,B/Ke4 锯齿光栅界面参数 P:G^@B3^ •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
CKK8 o9W - 光栅周期
K7|BXGL8r8 - 调制深度
U<$ |ET' •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
*:iFhKFU •可以选择设置横向移位和旋转。
_
. _'\ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
$ |AxQQ%f h1xYQF_`Z 
TeHR, GB bT J7RqL 高级选项和信息 NeYj[Q~xy •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
&12.| 
-O\ `G<s% 探测器位置的注释 kAMt8 关于探测器位置的注释 yo5|~"yZY •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
\7RP 6 o •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
@>?&Mw\c •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。
(c;$^xZK •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）。
>5\rU[H> •可以避免这些干涉效应的不良影响。
Re`= B 
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