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关键词: 傅里叶模态法,FMM,迭代傅里叶变换算法,IFTA,1维,光栅,二元,改进,高数值孔径,效率,一致性 :)V0zHo&( ]A<u eM 1. 简介 {8p?we3l1 tlxjs]{0E 1) 本示例主要介绍了1:6二元衍射分束器元件的严格参数优化。 X1z0'gvh G@I_6cE 2. 摘要 iuk8c.TAR 8JO\%DFJ 1) 衍射光束分光器件是一种典型的计算机优化光栅,用于将单激光光束分束成具有确定功率的预期衍射级次的多光束。 1#_j6Q2 2) 衍射分光器的优化一般采用迭代傅里叶变换算法。 OuIW|gIu0 3) 然而基于近似值的设计步骤对于大的衍射角度和波长范围内的特征尺寸是无效的。 LYT<o FE- 4) 该教程主要示范: iC0,zk4 & 利用迭代傅里叶变换算法对高数值孔径1:6光束分光器的优化。 V'h z1roe 利用傅里叶模态法对光束分束器进行严格的电磁场分析。 UHl/AM>! 自定义优化函数用于衍射级次评价及优化。 Oy`\8*Uy__ 使用参数优化改善光束分束器表面并使用傅里叶模态法进行分析。 5Fm?,^ nk,Mo5iqV 3. 建模任务 n[S*gX0 ..{^"`FQ 1) 1:6高数值孔径分束器 .0;k|&eBD f2e$BA 2) 照明波 LzSusjEW@ 平面波; [goPmVe+ 真空波长:635.63nm; kT=|tQ@ 偏振态:x方向线偏振光; "1 TM 入射角:0°; I:)#U[tn0 光源场直径:无穷大; eOO*gM= 在熔融石英上定义光源场 `ZV'7| L#MxB|fcr 4. 期望的衍射级次分布 g#nsA(_L q$*_C kT 1) 分束器其实是一个所谓的偶级次缺失光栅。仅使用了奇数次级次,且其6个奇数级次具有相同的强度; Kyiez]T6%q {YLJKu!M 2) 下表列出了周期为4.5455um,在100mm处的6个奇数衍射级次位置及其相应的衍射角:
SL5DWZ m64\@
[ 5. 期望衍射级次的评价函数 0~5}F^8[L X
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nE$ V<Co} I{UB!0H 这些条件的数学意义是: I,Y^_(JW QN5N hs
RwHXn]1 g[)hm`{? ηi 表示级次i的衍射效率,其中对于i, u<r('IW0 XE%6c3s
Z+Zh;Ms rxA)& |