z m%\L/BF 直接设计非近轴
衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大,元件的特征尺寸与工作
波长在相同的数量级上。因此,设计过程超出了近轴建模方法。因此,在这个例子中,迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计
结构,和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。
5s9~rm bB["Qd}Q
]n_A~Yr n1|%xQBU@ 设计任务 Et(prmH P!/8 使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步
优化零阶均匀性和影响
qA42f83 {iRNnh
*gnL0\* B5hGzplS 光栅级次分析模块设置 *SZ<ori 6{6tg>|L) 4{_5z7ody 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的
参数。
7pNh|#Uv' ur|2FS7
#"|Ey6& _1a2Z\ }z[se)s 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。
NZ#z{JI=+ 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的
模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
:c>,=FUT vzU %5,
sYL+;(#t 衍射分束器表面 Tr8+E;;
7?4>'
2WoB ;= 8{RiaF8 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
udB}`<Q n~h%K7
c
)`)cB)s XxGm,A+>Ty
Pz?O_@Ln lyyi?/W% 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) Je/R'QP^8
A[oRi}=
<D__17W:; B\6\QQ;rUo 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。
b(yY.L=K 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。
QxK%ZaFZA 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
T|u)5ww% r`=d4dK-
ms?h/*E<H rO C~U85 光栅级次和可编程光栅分析仪 5b&'gd^d
TCVJ[LbJ
\oi=fu=}* 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。
yk=H@`~! ;y"DEFs,u iZ{D_uxq 使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率
)Z62xK2 :G!Kaa,r }}
IvZG& 设计与评估结果 相位功能设计
P6MT[ 结构设计TEA评价
wm}i+ApK FMM评估 高度标度(公差)
xd*kNY @A:Xct 通用设置 <+6)E@Y rIXAn4,dTv WPPmh~: 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定
标准筛选结果的选项。
Eq|_>f@@8 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
|')Z; zEu*q7 纯相位传输设计 E]68IuP@' ?g!)[p`v
qp7>_B W<~(ieu:K~ 结构设计 /V,:gLpQ
y'(;!5w
)#1@@\< ^T lOVsp# Gv<K#@9T 更深的分析
.6r&<* •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
(`T:b1 •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。
C,Ch6Ph •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
V97Eb>@ !dZC-U~
!fZxK CsQ =l
{>-`: 使用TEA进行性能评估 t/HE@xPxI5
'peFT[1>(
8}4V$b`Z aaLT% 使用FMM进行性能评估 3^8%/5$v
Pj^6.f+
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5
I 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 g,\<fY+4
?L'ijzP
uA,K}sNRZ [ $B 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 d]CRvzW
PX+$Us
p=T]%k*^h# -v`;^X 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 B+,Z 3*
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