復(fù)雜光柵結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于光譜儀、近眼顯示系統(tǒng)等領(lǐng)域。VirtualLab Fusion 軟件用傅立葉模態(tài)法（FMM,或者RCWA）一種簡(jiǎn)易的仿真方法來(lái)嚴(yán)格分析任意的光柵結(jié)構(gòu)。使用圖形用戶(hù)界面，可以設(shè)置堆棧的幾何圖形，從而生成復(fù)雜的光柵結(jié)構(gòu)。 此例程主要用于構(gòu)建具有二維周期性特征的光柵。
• 光柵工具箱中構(gòu)建二維光柵的方法 − 基于介質(zhì)定義的類(lèi)型 − 基于界面定義的類(lèi)型
• 計(jì)算之前修改高級(jí)選項(xiàng)和檢查定義的結(jié)構(gòu)的方法。
• 提示：在VirtualLab軟件中的光柵結(jié)構(gòu)中，表現(xiàn)為二維周期性的被稱(chēng)作 三維光柵。同樣的，層狀光柵（一維周期性）被稱(chēng)作二維光柵。
初始化光柵工具箱
• 初始化
− 開(kāi)始菜單欄 (Start)
光柵菜單欄(Grating)
通用光柵光路圖（三維光柵） General Grating Light Path Diagram(3D Gratings)
• 提示：對(duì)于特殊類(lèi)型的光柵，例如柱形光柵，
可以在光柵工具箱中直接點(diǎn)擊柱形光柵光路
圖（三維光柵）(Pillar Grating Light
Path Diagram(3D Gratings))
設(shè)置光柵結(jié)構(gòu)
• 首先，需要定義基底(Base Block)的厚度和介質(zhì)。
• VirtualLab中光柵結(jié)構(gòu)在堆棧(stack) 中定義。
• 可以在基底的前表面、后表面或者前后表面同時(shí)添加堆棧(stack)。
• 例如，圖中在前表面添加了堆棧(stack)。
基于材料定義光柵的類(lèi)型（例程： 柱形光柵）
堆棧編輯器
在堆棧編輯器(Stack Editor)中，界面和材料可以從中目錄(catalog) 中添加。
• 為了用一種特殊的介質(zhì)定義光柵，需要添加兩個(gè)平面界面，作為介質(zhì)的邊界。
兩個(gè)平面之間的介質(zhì)類(lèi)型可以是均勻介質(zhì)(homogenous)或者調(diào)制介質(zhì)(modulated)。
• 使用調(diào)制介質(zhì)，就可以非常有效地描述復(fù)雜光柵結(jié)構(gòu)，如柱形光柵。
柱形光柵介質(zhì)
• 在目錄類(lèi)別中LightTrans預(yù)設(shè)(LightTrans Defined)下柱形介質(zhì)類(lèi)(pillar media)中可以添加鉻柱(Chromium Pillars)。
• 這種介質(zhì)可以仿真柱形結(jié)構(gòu)或者在基底表面打孔的結(jié)構(gòu)。
• 此例程中，矩形排布的金屬鉻圓柱位于熔融石英基底表面。
• 在堆棧編輯器的視圖中，不同材料根據(jù)折射率的高低表示為不同深淺的顏色
（顏色越深，折射率越高）。
• 注意：堆棧編輯器固定顯示x-z平面的橫截面視圖。
• 請(qǐng)注意：界面添加的順序固定由基底表面開(kāi)始算起。
• 選中的界面會(huì)以紅色突出顯示。
• 此外，無(wú)法在此處定義光柵前面的介質(zhì)（指
最后一個(gè)界面后的介質(zhì)）。它會(huì)自動(dòng)從光柵部件前面的材料中提取。
• 可以在光學(xué)參數(shù)設(shè)置編輯器(Optical Setup Editor)中更改這處材料。
• 堆棧周期(Stack Period)可以控制整個(gè)結(jié)構(gòu)的周期。
• 對(duì)于二維周期性光柵，必須在x和y方向分別定義周期。
• 該周期也是FMM算法的周期邊界條件。
• 對(duì)于簡(jiǎn)單的光柵結(jié)構(gòu)，建議選擇與介質(zhì)周期一致 (Dependent from the Period of Medium) 選項(xiàng)，并選擇合適的周期性介質(zhì)的序號(hào)。
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