Fj[ dO& 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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w*]_FqE A- <.# 本用例展示了......
/v<e$0~s< •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
$Qx(aWE0 - 矩形光栅界面
%3#b6m~ - 过渡点列表界面
A5(kOtgiT - 锯齿光栅界面
?j},O= JFn - 正弦光栅界面
:Kt{t46) •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
#t5JUi%in* arpJiG~JR 光栅工具箱初始化 d#M?lS> •初始化
7z0;FW3>9 - 开始
x3:ZB 光栅
J:M<9W 通用光栅光路图
x< )!$cg •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
o
=jX 可直接选择特定的光路图。
4cv|ok8P R[2 [[M 
DU*Hnii tPMg Z 光栅结构设置 r( `8A:#d •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
}K qw\ ]` 
.1l[l5$ •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
1bFEx_ •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
3 8ls 4v3 Rwi5 +;N 
n^I|}u\ ZFd{q)qe •例如，选择第一个界面上的堆栈。
*1;L,*J"| $$) <(MP3 堆栈编辑器 P dE)m/ •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
;9- 4 J •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。
a'L7y% C $EFh4 
h;mQ%9 Yd bx 'B;rZr 矩形光栅界面 _s =Pk[e & t @ •一种可能的界面是矩形光栅界面。
Hr_x~n=w •此类界面适用于简单二元结构的配置。
$4 fjSSB~ •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
&n Y2u-Q •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
r]K0
]h@B •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。
b~N|DKj lj% ;d' 
p Q6t]DJ4 V0wC@? 矩形光栅界面 fjzr8vU}C •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
4pOc` •所选界面在视图中以红色突出显示。
1tK6lrhj 
#0$eTdx # •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。
,Y uWz$aF{ •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
WLA_YMlA 
Q'V,?# •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
1OJD\w c •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
1QdB`8in •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。
OYCF x2{ }j5@\c48 
A 'P}mrY <\#
:/?R9JVI . LVOaxT 矩形光栅界面参数 Y)-)NLLG;n •矩形光栅界面由以下参数定义
zz''FmedF - 狭缝宽度（绝对或相对）
3 %{'Uh, - 光栅周期
\6PIw-) - 调制深度
2%, ' }Bus •可以选择设置横向移位和旋转。
0.,&B5) & ;x1Rx 
XVK[p=cIL X+G*Q}5 高级选项和信息 4pHPf<6 •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
KARQKFp!C> •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
3t}o0Ai9 •可以设置总级次数或衰逝波级次数
`oI/;& （evanescent orders）。
TuhL : •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
4Fht (B| •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
iPi'5g(a _|V+["IS 
t7`Pw33#kY pHbguoH, •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
lb XkZ , •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。
p[+me o •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
Yoym5<xE •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。
?z36mj"`o 6je%LHhL 
Bd]DhPhJ ~k_zMU-1 过渡点列表界面 L,ey3i7a\ •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
rnrx%Q •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
#1l S\! •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。
~5?n& pF 
vnOF$6n <'yC:HeAwD 过渡点列表参数 wtick ~) •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
%3B>1h9N •上限（Upper Limit）必须设置为大于所需光栅周期一半的值，但在周期性结构的情况下自动设置。
_|#|mb4Fe * =N 6_ 
7)X&fV6<8 xa axj •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
{Q3#]Vu •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
dK`O,[} •在这种情况下，可以忽略内部和外部定义区域的设置，因为接口的扩展已经被周期性边界条件截断。
" f$A0RL "k@/Z7= 
G
U/k^ Qy hLA=7 高级选项及信息 -5*;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。
2PW3 S{D t -]MP,P% 
x \{jWR% EjCs 正弦光栅界面 `6F8Kqltr •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
Fn U;n •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
?UZ yu 4O% •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
f3&//h8 - 脊的材料：基板的材料
r_CN/ a - 凹槽材料：光栅前面的材料
3W
W xpTU @"5u~o')@v 
m M%BO(X{= `I<|*vW
u 正弦光栅界面参数 ,;& PKY - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
s'w 0pZqj •光栅周期
Wm/k(R`O< •调制深度
7im;b15j`' - 可以选择设置横向移位和旋转。
C#cEMKa - 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。
M|u5Vs1 cHd39H9 
! (tJZ5 $e\R 5L u 高级选项和信息 9~ af\G •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。
|pg5m*h Nd)o1 {I 
I[Y?f8gJ =jHy6)6w 高级选项及信息 QrA+W\=_`y •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
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8eLL 锯齿光栅界面 >,1LBM|0u •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
h2snGN/{Hb •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
#bH[UId[ •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
rrq-so1u}
- 脊的材料：基板的材料
^ 9E(8DD - 凹槽材料：光栅前面的材料
r4zS, J;, nwVtfsb 
PUArKBYM- $cCB%} 锯齿光栅界面参数 yh!vl&8M •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
Fb-TCq1y# - 光栅周期
} 4^UVdz - 调制深度
iDN,}:<V •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
W5{e.eI}| •可以选择设置横向移位和旋转。
1j(, VW •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
Wn5]2D\vkT ^5F/=TtE G 
548BM^^"r 85]UrwlA4 高级选项和信息 @x4Dt&:" •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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c9
c Nlp 探测器位置的注释 VVOt %d 关于探测器位置的注释 R~([ •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
64@s|m* •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
Uk4">]oct •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。
ozG:f*{T •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）。
=u TV\) •可以避免这些干涉效应的不良影响。
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pj6Cvq4bD
