]+4Qso FNt 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。
LL% Aw)Q` ["O/%6b9+ 
n1!hfu7@s zy8Z68%E`* 本用例展示了......
,jH<i.2R •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
nUb0R~wr$G - 矩形光栅界面
Bk)E]Fk| - 过渡点列表界面
P'}WmE'B}F - 锯齿光栅界面
: ;l9to - 正弦光栅界面
/Uxp5 b h •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
\iL{q^Im B|I9Ex~L 光栅工具箱初始化 X 8/9x-E_ •初始化
'0b!lVe - 开始
n1XJ uc~ 光栅
3 bK.8 通用光栅光路图
= 1ltX+
•注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
Budo9z_w 可直接选择特定的光路图。
ce 56$L8[ "kb[}r4? 
vD-m FC) t@(:S6d 光栅结构设置 OkNBP 0e} •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
Th.Mn}1%L 
+jD*J tb< •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
sh#hDU/</ •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
EN2H[i+ , e};\"^H H 
npCiq O #3~hF)u&/ •例如，选择第一个界面上的堆栈。
{u}d`%_.M PP*', D3 堆栈编辑器 3*(w=;y •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
/`kM0=MM a •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。
xcHuH -} 2/dvCt6 N 
(J6>]MZ#) !+EE*-c1c 矩形光栅界面 (/i? Fd / biB *Z •一种可能的界面是矩形光栅界面。
9cqq"-$G` •此类界面适用于简单二元结构的配置。
c3__=$)'kP •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
0FAe5
BE7
•为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
XG!s+ShFV •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。
Mn<#rBE B Ss~yy0 
\cx==[& ( xg.o7-^M 矩形光栅界面 < $>J s v •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
fbrCl!%P •所选界面在视图中以红色突出显示。
Lk8[fFa 4 
a%YohfsY?U •此外，此处无法定义光栅前方的介质（指最后一个接界面后面的介质）。 它自动取自光栅元件前面的材料。
2kfX_RK •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
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/^pPT6 •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
w,x'FZD •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
UFl+|wf •如果是简单的光栅结构，建议选择“取决于界面周期”（Dependent from Period of Interface）选项，并选择适当的周期性界面索引。
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& ;2@*#, JwNB)e
D 
y[A%EMd O<>cuW(l 矩形光栅界面参数 Dt~ |)L+ •矩形光栅界面由以下参数定义
MhL>6 rn - 狭缝宽度（绝对或相对）
7#[8t d - 光栅周期
/H'F4-> - 调制深度
!(i}FFn{: •可以选择设置横向移位和旋转。
efrVF5,y? I&JjyR 
T$IwrTF@? <$@*'i^7Ez 高级选项和信息 oYR OGU •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
_O; 2.M%@ •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
Ad)::9K?J •可以设置总级次数或衰逝波级次数
x='T`*HD （evanescent orders）。
G?dxLRy.do •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
&|YJ? }, •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
z@Uf@~+U ?B['8ju 
PBOZ^%k htu(R$GSM •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
!XQq* •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。
$2/v8 •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
*-`-P •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
s ;2ih)[ chakp!S= 
Me2qOc^Z- r7Zx<c 过渡点列表界面 hF^y4v|5 •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
2Fc>6]:* •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
[Ol~}@gV •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
{?RVw`g&f 
jBMGm"NE uA;vW \fHr 过渡点列表参数 z)F<{] % •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
cH48) •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
0BrAgv"3a_ py }`thx 
b <z)4 O6"S=o& •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
8;v/b3 •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
t. pn07$ •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。
Ku`u%5< g T{WH67u 
!g7lJ\B Ohn? >qQ 高级选项及信息 *O'`&J •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。
s"JD,gm$ o 2rL&
2(i| n= 4A)@,t9+ 正弦光栅界面 zVvL! •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
qV5l v-p •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
0b(x@> •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
-]Y@_T.C - 脊的材料：基板的材料
O)$Pvll - 凹槽材料：光栅前面的材料
C K9FAuU .R] DT5 
BcxALRWE VRB !u420 正弦光栅界面参数 B'&QLO| - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
H b?0?^ # •光栅周期
<O0.q . •调制深度
KBa ]s q_ - 可以选择设置横向移位和旋转。
<Uc?#;% Y} - 由于这是光栅界面（类似于矩形和锯齿借口），因此不必选择周期。
(v}4,'dS #Q1}h 
&4{!5r i:60|ngK 高级选项和信息 UY (\T8 •同样，可以在高级设置选项卡中调整和研究分解结构的数据。
{I8C&GS Y / I32@ 
Zo< j"FG & embAqW: 高级选项及信息 gy Ey=@L •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
6aKfcvf & B [s 
2ElZ&(RZJF 锯齿光栅界面 NXX/JJ+w •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
/B <QYvv •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
u N4e n, •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
CE @[Z - 脊的材料：基板的材料
?$#P
=VK - 凹槽材料：光栅前面的材料
cH6++r {fJCj152. 
A(*c |Aj9 { H* 锯齿光栅界面参数 sa TS8p z •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
:DrF )1C - 光栅周期
F*T$n"^ - 调制深度
_2TL>1KZt •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
l5#SOo\ •可以选择设置横向移位和旋转。
[1nUq!uTm •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
l b;P&V .C` YO2, 
T je(hnN wjfq" 7Q 高级选项和信息 @N ]]Cf>x •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
U!(es0rX 
C TKeY 探测器位置的注释 6Yl+IP];i 关于探测器位置的注释 \ CX 6~ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
XZ@ |(_Z •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
&M: o(T •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。
hr ! ' •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）。
1|m%xX,[ •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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