UDFDJ m$ 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。
Vp\,CuQ `(;m?<% 
C.P*#_R }>| s=uGW 本用例展示了......
Q{>k1$fkV •如何使用界面配置光栅工具箱中的光栅结构，例如：
{S \{Ii6 - 矩形光栅界面
DCa^
u'f - 过渡点列表界面
= svN#q5s - 锯齿光栅界面
H8jpxzXv - 正弦光栅界面
y.k~Y0 •如何在计算之前更改高级选项并检查定义的结构。
4_lrg|X1 _LnpnL: 光栅工具箱初始化 ,p a {qne •初始化
(9 d & - 开始
c6]U E@A 光栅
^76]0`gS 通用光栅光路图
8,%^
M9zBP •注意：使用特殊类型的光栅，例如： 矩形形状，
V0 YZp 可直接选择特定的光路图。
6MW{,N O T*mO&Z 
[|L< _.8 i]4I [! 光栅结构设置 " k @/ 3 •首先，必须定义基板（基块“Base Block”）的厚度和
材料。
u=s p`%? 
b|DdG/O •在VirtualLab中，光栅结构在所谓的堆栈（stack）中定义。
JbbzV> •堆栈可以附到基板的一侧或两侧。
|df Pki{ 3 3q}CzK 
e *C(q~PQ #!#
l45p6 •例如，选择第一个界面上的堆栈。
]6` % 0d&6lqTo 堆栈编辑器 / SB;Von •在堆栈编辑器(Stack Editor)中，可以从目录中添加或插入界面。
(ZizuHC •VirtualLab的目录提供了几种类型的界面。 所有界面都可以用来定义光栅。
Vb_4 f" BU_nh+dF 
T^KKy0ZGM ^x,YW]AS} 矩形光栅界面 cT,sh~-x, 2zb"MEOS5 •一种可能的界面是矩形光栅界面。
Il 'fL'3 •此类界面适用于简单二元结构的配置。
~
7s!VR •在此示例中，由银制成的光栅位于
玻璃基板上。
SnfYT)Ph •为此，增加了一个平面界面，以便将光栅结构与基块分开。
W!(zT6# •在堆栈编辑器的视图中，根据折射率（黑暗表示更高），其他颜色表示不同的材料。
\b x$i* "+s++@
z 
Hn"RH1Zy oc`H}Wvn 矩形光栅界面 X"Swi &4 •请注意：界面的顺序始终从基板表面开始计算。
>bW #Zs,6 •所选界面在视图中以红色突出显示。
oPM96
( 
CdQ!GS<'y •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。
KRzAy)8 •可以在光路编辑器（Light Path Editor）中更改此材质。
i.m^/0! 
Z9|P'R(l •堆栈周期（Stack Period）允许控制整个配置的周期。
?tbrbk x •此周期也适用于FMM算法的周期性边界条件。
QWYJ * •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。
R/YqyT\SM .q>iX E_c 
}7Q% 6&IR '=pU^Oz<} 
L,!?Nt\ L8B! u9% 矩形光栅界面参数 0 (HU}I •矩形光栅界面由以下参数定义
(<9u-HF# - 狭缝宽度（绝对或相对）
fHFE){ - 光栅周期
]a`$LW} - 调制深度
Zy/_
E@C}u •可以选择设置横向移位和旋转。
;Y, y 4{H3 * EH~_F 
fJg+ Ryo k_#)Tw* 高级选项和信息 })%{AfDRF •在传播菜单中，有几个高级选项可用。
]f_p 8?j" •传播方法选项卡允许编辑FMM算法的精度设置。
yWSGi#)1 •可以设置总级次数或衰逝波级次数
@yYkti;4- （evanescent orders）。
~"!fP3"e •如果考虑金属光栅，这项功能非常实用。
eR>oq, •相反，在介质光栅的情况下，默认设置就足够了。
> (<f 0 *.[.
{qG( 
h*\%vr Pq$n5fZC ! •高级设置(Advanced Settings)选项卡可提供有关结构分解的信息。
jP. dD Yc •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。
XiWmV ? •此外，有关数量的信息提供了层数和过渡点的信息。
:ws <-Qy •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。
?@x/E& xm oxZW: 
Vurq t_nb $`8wJf9@w 过渡点列表界面 R=?[Nz •另一种可用于光栅配置的界面是过渡点列表界面。
n@3>6_^rwT •此界面允许根据周期内不同位置的高度值配置结构。
~W/z96'
5 •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。
ueNS='+m 
i|kRK7[6B UiNP3TJ'L 过渡点列表参数 :`sUt1Fw. •过渡点列表界面由包含x位置和高度数据的列表定义。
Id9TG/H7 •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。
E U#^7 lB4WKn=?Kl 
7tp36 TE *Pr ) % •必须在周期化（Periodization）选项卡中设置此界面的周期。
M6TD"- •此处，可以定义x方向和y方向的周期。
WIGi51yC.x •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。
K
8O|?x] E{(;@PzE 
eMzk3eOJ *^`Vz ?g< 高级选项及信息 k5)om;.w •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。
{;oP L r+Z x)&\z} 
wd 6owr <UCl@5g& 正弦光栅界面 U0+-W07> •另一种可用于配置光栅的界面是正弦光栅界面。
,zc(t<|-y •此界面允许配置具有平滑形状的正弦函数类型的光栅。
9+N-eW_U •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
I- )4YQI - 脊的材料：基板的材料
!r-F>!~ - 凹槽材料：光栅前面的材料
gqR (.Pu \)e'`29; 
* zLMpL_ )/P}?` I 正弦光栅界面参数 B w
yx c - 正弦光栅界面也由以下参数定义：
'GScszz •光栅周期
$[|mGae •调制深度
+ge?w#R - 可以选择设置横向移位和旋转。
8Fub<UhJ - 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。
JXx wr)i ~J]qP #C 
i/.6>4tE: 'ga / 高级选项和信息 ^J{:x •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`ke= #&4=VGx{
# 
Y-9I3?ar k7^5Bp 8 = 高级选项及信息 W*G< X.Hf •如果增加层数（例如，增加2倍），则离散化变得光滑。
Ort(AfW *WZA9G#V5 
u? EN 锯齿光栅界面 {RPI]DcO/ •另一种可用于光栅配置的界面是锯齿光栅界面。
8EYkQ •此界面允许配置闪耀结构的光栅。
^rz_f{c]- •如果使用单个界面来描述光栅结构，则会自动选择材料：
)%]J>&/0J - 脊的材料：基板的材料
>mkFV@` - 凹槽材料：光栅前面的材料
~"bV L[ ?A0)L27UE& 
8XaQAy%d] _v:SP
L U 锯齿光栅界面参数 6~+e mlD •锯齿光栅界面也由以下参数定义：
)B*t
:tN - 光栅周期
4e - 调制深度
[><Tm \(: •此外，闪耀的方向可以是通过设定倾斜度进行调整。
8,|k ao: •可以选择设置横向移位和旋转。
bd`P0f? •由于这是光栅界面（类似矩形和正弦型），因此不必选择周期。
tBSW |0 YZ7.1`8 
#;S*V" p}P-6&k,U 高级选项和信息 )gi9f1n` •同样，可以在高级设置中调整和研究分解结构的数据。
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m+ 9#5a- 探测器位置的注释 SWLo|)@[/ 关于探测器位置的注释 q\)-BXw: •在VirtualLab中，探测器默认位于基板后面的空气中。
Zd& S @Z •如果光栅包含在复杂的
光学装置中，则必须这样做。
P
{'b: 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。
{+Jv+J9 •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）。
ULW~90 •可以避免这些干涉效应的不良影响。
4K74= r),i 
P 2Y^d#jO
