HcM/ 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。
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T.bUs [ d`m)MW- 
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ZyO z) x.6 本用例展示了......
n d }Z[) •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
Ey)ey-'\ - 矩形光栅界面
~\+Bb8+hpJ - 过渡点列表界面
3F32 /_` - 锯齿光栅界面
:,V&P _ - 正弦光栅界面
6w~Cyu4Ov •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
uC%mGZ a AR T0 o7B 光栅工具箱初始化 W5>emx'> •初始化
> D% - 开始
<c$rfjM+JU 光栅
Xi;<O &+ 通用光栅光路图
Vwb_$Yi+] •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
C{~O!^ 2G 可直接选择特定的光路图。
mrBK{@n ;;+h4O ) 
NAOCQDk{ [qU`}S2 光栅结构设置 x@3cZd0j# •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
Q CO,f 
$'<FPbUtD} •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
]QGo (+ •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
qRHT~ta-? 0 \V)DV.i 
DFvGc`O4 dDa&:L •例如，选择第一个界面上的堆栈。
V''fmW o7 -Jt36|O 堆栈编辑器 'Y/kF1,* •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
b! r%4Ah •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。
q:=jv6T# B$qTH5)W 
w
c fL*+[v4 矩形光栅界面 ]D4lZK>H p`EgMzVO, •一种可能的界面是矩形光栅界面。
rBOH9L •此类界面适用于简单二元结构的配置。
- ,?LS w •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
x~=Mn%Ew0 •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
11c\C Iu •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。
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sOb]o[= 
]E)\>Jb w[ $oH^7 矩形光栅界面 w|Ry) [ •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
L4Kg%icz l •所选界面在视图中以红色突出显示。
J *38GX+ 
;NE4G;px4< •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。
P- +]4\ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
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-9;?k{{[T •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
97~>gFU77# •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
O<#8R\v •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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.FV^hrJxI; zl |
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pjl>ZoOM )FPn_p#3] 矩形光栅界面参数 [4aw*M1z}. •矩形光栅界面由以下参数定义
bYZU}Kl;( - 狭缝宽度（绝对或相对）
aqWlX0 + - 光栅周期
iSUu3Yv,_m - 调制深度
gf?N(, •可以选择设置横向移位和旋转。
f:y1eLl3 'E bjn> " 
oz]&=>$1I q"oNFHYPDs 高级选项和信息 o';/$xrH •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
9 |[uie •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
l}r 9 kS •可以设置总级次数或衰逝波级次数
^do6?e`?- （evanescent orders）。
8!HB$vdw7 •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
7 \[fjCg\w •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
-S n'${2 TI\xCIH 
MT:VQ>f C cA|vH^: •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
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Uqp •层分解(Layer Decomposition)和过渡点分解(Transition Point Decomposition)设置可用于调整结构的离散化。 默认设置适用于几乎所有光栅结构。
>]&Ow9- •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
bC~I} ^i\ •分解预览(Decomposition Preview)按钮提供用于FMM计算的结构数据的描述。 折射率由色标表示。
8e^u KYR< Z[ &d2' 
G
"!v)o SH#*Lc
过渡点列表界面 H5 &._ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
Ok|Dh;1_ •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
-|f0;Fl •同样，平面界面用于将光栅材料或介质与其中一个基板分离。
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A_Wa RYG 3"< 0_3?W 过渡点列表参数 {qbe
ye! •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
gu%i|-} •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
-%gEND- AP So8
Dwz? 
!c{F{ t-a 2ZEGE+0 •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
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PJ>g X$ •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
Cl!(F 6K* •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。
@6UZC-M 0 UV0[S8A 
`'sD (e 2%6 > )| 高级选项及信息 gzqp=I[% •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。
y Vm>Pj6 iU37LODa2T 
Crg'AB? 3 u4Q!U%(D 正弦光栅界面 l'aCpzf •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
v3Fd lE •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
^G(Ee +PN@ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
OG$v"Yf~ - 脊的材料：基板的材料
u%+k\/Scp. - 凹槽材料：光栅前面的材料
9=3DYCk/ %D8.uGsh 
Ox&G
[ QIevps* 正弦光栅界面参数 .|5$yGEF_+ - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
ed}#S~4q
•光栅周期
*B }O •调制深度
wT6zeEV~* - 可以选择设置横向移位和旋转。
%lWOW2~R - 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。
..+#~3es#y _oCNrjt9 
Qni`k)4 h9CTcWGt 高级选项和信息 k4dC •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。
S\ < i`q dt,Z^z+" E 
`&7tADFB b =_k)h+l 高级选项及信息 F.5fasdX'
•如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
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Q= fl!>P 锯齿光栅界面 xk%
62W •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
e @anX^M; •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
) y;7\-K0 •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
ow{. iv\,u - 脊的材料：基板的材料
$HsNV6 - 凹槽材料：光栅前面的材料
ocJG4# )Hmf=eoc 
,NS* `F[O z]+L= +,, 锯齿光栅界面参数 /OzoeI t •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
uW[[8+t| - 光栅周期
p^|l ',e - 调制深度
HNv~ZAzBG- •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
4d4+%5GE •可以选择设置横向移位和旋转。
bIyg7X)/ •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
C` ky= CssE8p >"F 
# o4tG ix4]^ 高级选项和信息 u"*DI=pwb •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
Z 9 +f TT 
pC>h"Hy 探测器位置的注释 1VlU'qY 关于探测器位置的注释 ZDbe]9#Xh •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
LrbD%2U$j5 •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
;VAyH('~ •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。
s{yw1: •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）。
aW&)3C2-x •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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}0Ns&6 )xG
