4(82dmKO 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。
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/ 5Loj&!= <.ky1aex7 设计任务 *q{UipZbx (rn x56I$ 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
x3|'jmg ub5hX{uT
'9@R=#nd !`lqWO_/
: 光栅级次分析模块设置 =L%3q <]p #cS,5(BM 9 NQq=@ 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。
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#1@~w}Dh /&7Yi_]r g/p
}r. 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。
~py0Vx,F 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。
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0h4}RmS 衍射分束器表面
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S8m&Rj3O& o[hP&9>q 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。
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uFZB8+ u V7Hsg9l
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 7G/|e24
F*VMS
X388Gs;e 4&hqeY3 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。
^]&{"! 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,。
[[h)4H{T 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。
-i5g 8t' u7Y< ~
jSp&mD*xv Gcz@ze 光栅级次和可编程光栅分析仪 MmH_gR
K/v-P <g
t<,p-TM] 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。
O&iYGREO %C0O?q b.q"s6u 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
h\*rv5\M ,9wenr h!av)nhM 设计与评估结果 相位功能设计
'8kjTf#g<l 结构设计TEA评价
%yM'
Z[- FMM评估 高度标度(公差)
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l(? 1[g!^5W 通用设置 umZ
g}|C_ /3Ix,7 Cmx2/N 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。
XW_xNkpL5c 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。
Bi:wP/>v k5QD5/Ej 纯相位传输设计 0gD59N'C wU)5Evp[
&9w%n L_1_y, 0N 结构设计 Po11EZa$a
|4> r"
3J~kiy.nfW m2q;^o:J *r,&@UB 更深的分析
*R\/#Y| •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
C1B3VG •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。
gq_7_Y/ •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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f@Rpb}zg+C 7M#$: Fdb 使用TEA进行性能评估 +bc#GzVF
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z5&%T}$tJ nR@,ouB-$ 使用FMM进行性能评估 u~- fK'/!|
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h3]@M$Y[ a;'E}b{`F 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 CpRu*w{
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V4v4 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 7hF,gl5
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Fwx~ ~"I 2VV[*QI 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 HEB/\
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