X 3(*bj>P 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。
vm8ER,IW) 6Vu)
VB}^&{t)! }k_'a^;C1 设计任务 9+I/bl4 S i-Q'*Y= 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
a}'dIDj __,F_9M
WL}XD
Kx J(Zz^$8]<? 光栅级次分析模块设置 Tvd: P^C
T}Ve:S *JiI>[ 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的
参数。
|}wT/3>\ #2?3B
#? 7g_ 1i;#cIG x+,:k=JMT 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。
E[c6*I 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的
模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
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4z,/0 衍射分束器表面 \n^;r|J7k
=s,}@iqNO4
\-r"%@OkW >lF@M- 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
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+3]V>Mv N@V:nCl 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) YZ6"
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KxQMPtHstz !k!1h%7q 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。
-v$ q8_$m" 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,。
W:O p\ 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。
M# cJ&+rP Fmzkbt~oe
M[ ON2P; K7wU
tg 光栅级次和可编程光栅分析仪 ,iXQ"):!OB
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i-R}O6 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。
0e(4+:0 3(_:"?x A Uz%2{HB@{ 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
$0Un'"`S C~T*Wlk >~ L0M 设计与评估结果 相位功能设计
D+{&zo 结构设计TEA评价
4mnVXKt%. FMM评估 高度标度(公差)
J>1%*Tz \f@obp 通用设置 b;5
M$
GIhFOK m+xub*/ 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。
q2*1Gn9!j 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。
B(Er/\-@U #dQFs]:F 纯相位传输设计 5 hW#BB A[uB)wWsn
}4kQu#0o") '3xK1Am 结构设计 gnw">H
0/uy'JvWru
RV%)~S@!R #szIYyk |\W~+}'g~ 更深的分析
F:8@ ]tA& •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
$3*y)Ny^ •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。
~U5Tn3'~ •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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ha7mXGN% f6 s .xQ 使用TEA进行性能评估 GU]kgwSfi
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ua,!kyS Gh352 使用FMM进行性能评估 |?TX^)
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;7*T6~tv P_)=sj!>- 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 MeV*]*
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V=8npz k106fT]eX 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 %!8w)1U
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tToP7q^ ZO>)GR2S 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 <r
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