*N}$~N 直接设计非近轴
衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大,元件的特征尺寸与工作
波长在相同的数量级上。因此,设计过程超出了近轴建模方法。因此,在这个例子中,迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计
结构,和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。
9NNXj^7 t\TxK7i
1[$zdv{A Px9 K 设计任务 3^xq+{\) w7&.Uqjf 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
YDj5+'y = ^Vp \
4nQ5zwiV (|rf>=B+H 光栅级次分析模块设置 `@v;QLD"d< ^E:-Uy
xR|^{y9n 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。
e-[PuJ k7;i^$@c
\=]`X2Ld }p?67y/ r|
)45@ 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。
9q
2 vT^ 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的
模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
o4J@M{xb_ -sZb+2tDa
aM(#J7; 衍射分束器表面 k_ywwkG9lU
E*wG5]at
\nPf\6;M KfYU.Q 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
4d}=g]P )fxn bBz{
`wQs$!a kS=nH9
sR[!6[AA DwZRx@ 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 12m-$/5n+
!H[01
'GX x|. ~zG)<S"q 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。
XWQ `]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,。
R=&-nC5e 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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/<IWdy]$3 c$^v~lQS 光栅级次和可编程光栅分析仪 W5= j&&|!
)S 4RR2Q>
5J|S6x\ 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。
-!\%##r7~ 80'@+AD l U4 I* 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
m-ibS: }LKD9U5;8 FQ1B%u| 设计与评估结果 相位功能设计
a:`<=^:4, 结构设计TEA评价
6)ln,{ FMM评估 高度标度(公差)
xW*Lceb kWVk^, 通用设置 0Xw>_#Y/xS .UQ|k,,t cNxxX!P/ 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。
[fV"tf; 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。
j BBl{ kp* ! 纯相位传输设计 yiI
oqvP #asi%&3pP
*<y9.\zY< 2,`X@N`\ 结构设计 u)I\R\N
f!R7v|jP
5N%d Les +6P[TqR #k|f>D4 更深的分析
[+pa,^ •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
&]RE 5! •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。
*jWh4F, •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
KN`k+!@/7 1zH?.-
+hr|$ "0[`U(/ 使用TEA进行性能评估 R6oD
N>"L2E=z$|
u/6if9B QOYMT( j 使用FMM进行性能评估 O65`KOPn
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`y^\c#k }Oc+EV-Z 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 OUF%DMl4
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t Z'y &11 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 =<p=?16
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XX%K_p`&Z 43B0ynagN 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 e1h7~ j
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