H@k$sZ. 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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0upZ4eN }yCgd 5+_ 设计任务 i{J[;rV9 a$6pA@7} 使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步
优化零阶均匀性和影响
VC!g,LU|- RZj06|r8
D[Ld=e8t Aca?C 光栅级次分析模块设置 y|wR)\ hDEZq>& 8[8U49V9( 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的
参数。
27H4en; o= #-d-zV*
'FN3r +Pn`AV1 \<y#$:4r<8 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。
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S 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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%E2C4UbY 衍射分束器表面 061 f
UAdj[m61
iWn7vv/t a3(f\MMxE 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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nh]N 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 5{8,+
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&44?k:
+;;pM[U GJuU?h#:/{ 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。
H0mDs7 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,。
.s@[-!
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。
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EL
ymyk.#Z<% 7kidPAhY 光栅级次和可编程光栅分析仪 v#+tu,)V;
woK?td|/
:y[tZ&*<_? 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。
k\M">K0E BRMR>
~k( 8f|+045E@ 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
hn u/ 4'#
_b @BXV>U2B{ 设计与评估结果 相位功能设计
n
6|\ 结构设计TEA评价
)F35WP~ FMM评估 高度标度(公差)
(*Y ENT} Cqk6I gw 通用设置 y<5xlN(+v rW3fd.;kss yh Ymbu 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。
S-+^L| 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。
cb~m==G /-ky'S9 纯相位传输设计 bwh.ekf8 Ok~\
Z?-l-sK n-_-;TYH 结构设计 Djf,#&j!3
[HENk34
c8jq.y v `_v|O{DC{ Nm=W?i 更深的分析
D}Lx9cL •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
!P0Oq)q •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。
SLc'1{ •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
[(N<E/m %B etH%E aF[
`4 A%BKYB "L" 6jT 使用TEA进行性能评估 ABp/uJI)
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X;0DQnAI8j !(Y23w* 使用FMM进行性能评估 [nlW}1)46
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6]^}GyM! Pw'3ya8 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 # -Ts]4v
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, xGeRoW(X 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 pemb2HQ'4j
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d1#;>MiU ~V"D|U;i + 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ``}EbOMG
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