C\3rJy(VJ 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。
'T;P;:!\ VOsRAn/N
Wx%H%FeK ,Q$q=E;X 设计任务 ;vR4XHl| `6(S^P 使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步
优化零阶均匀性和影响
"m$##X\ JPI3[.o
Jl8H|<g~/ Xh"n]TK 光栅级次分析模块设置 Pl06:g2I 8}x:`vDK e`_LEv 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。
|-67\p] #pow ub
A0s ZOCky wo{gG?B mfn,Gjt3O 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。
^$jb7HMObI 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的
模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
\~mT]
'5 2DDtu[}
T@B/xAq5! 衍射分束器表面 OX0%C.K)hZ
vzAax k%
oG?Xk%7&\ &vMb_;~B 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
|$Sedzj' !;v|' I
hpX9[3 ^ig' bw+WS
`UyG_; `:KY\ 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) Tn e4
1<@W6@]
;?iW%:_, 20 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。
AM \'RHL 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,。
BoWg0*5xb 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。
-zgI_u9=EB ,/I.t DH
z'n:@E I-*S&SiXjI 光栅级次和可编程光栅分析仪 %p=M;
pofie$
n5NsmVW \x 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。
xGg )Y# {rw|# Z>A j{A y\n ( 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
`iNSr?N. I"<\<^B< _C?hHWSf" 设计与评估结果 相位功能设计
@o _}g !9= 结构设计TEA评价
"?xHlYj@+ FMM评估 高度标度(公差)
m}t`FsB. v>)"HL"XG 通用设置 PiIpnoM HCs?iJ Jhhb7uU+ 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。
)9`qG:b' 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。
\&3+D8H>n 5x4yyb' 纯相位传输设计 ,/F~Y&1I .j0$J\:i
0@iY:aF [D4SW# 结构设计 <uw9DU7G
x*U)Y
*fS"ym@ K`zdc`/ )yZ^[uJ}3C 更深的分析
;))+>%SGCt •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
h2]P]@nW;W •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。
u?(d gJ •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
~Otoqu| :>f )g
)lqAD+9Q G@X% +$I 使用TEA进行性能评估 `0gyr(fES
E]n&=\
Hd ={CFip s$`0yGmQ 使用FMM进行性能评估 u^I|T.w<r6
ZG8DIV\D7
=K[yT: EUX\^c]n 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 )g%d:xI
Flm%T-Dl
2-v%`fA |3"KK 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 %pL''R9VF
Q\7h`d%)
qt"m 0pd'93C 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 "JV_ 2K_i
j>" @,B g*