A9 *P7 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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M `O=rH
} p!oO}gE 设计任务 YR'dl_ o#Gf7.E8 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
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:)9CG!2y<M SEKR`2Zz, 光栅级次分析模块设置 XE#a# As{Q9o5j/ Ez1-Nx 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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j.]ln}b/'+ #]rfKHW9 XWq`MwC9 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。
R|m!*B~ 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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*P01 yW0 衍射分束器表面 "g5<j p
2%?Kc]JY9
9kzJ5} ?]%ZJd 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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9oj#5Hq N,bH@Q.Ci 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) >6KwZr BB
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qV#,]mX SgWLs%B 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。
,Mr_F^| 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,。
Z!+n/ D-1 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。
,. HS )<B 3,"G!0 y.
s?JOGu 8kf5u#,' 光栅级次和可编程光栅分析仪 }~v&
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dDbH+kqO 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。
'F%h]4|1 HGao} @' 3dx.%~c 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
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?u "]bOpk T YJ!jdE} 设计与评估结果 相位功能设计
$ghlrV;:ct 结构设计TEA评价
(kVxa8 0 FMM评估 高度标度(公差)
vkLKzsN' ] V
7oE\cxr 通用设置 >l b9 j> sis1Dh9: *`40B6dEr 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。
Obx!>mI^6 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~+\xL5J 2c'<rkA 纯相位传输设计 '};mBW4z ro+8d
|&MOus#v {wl7&25 结构设计 'Yaq; mDY
YIs_.CTi
L@S1C=-/ bt"5.nm 19:1n]*X< 更深的分析
_n0NE0 •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
j|>^wB •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。
e**5_L •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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9aYVbq"" QBCEDv&j 使用TEA进行性能评估 3U!
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YB_fy8Tfx O<J<)_W) 使用FMM进行性能评估 5S ) N&%
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pI1g<pe ~wu\j][2 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 y:Ag mr,S
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gX`C76P! e35 ")z~ 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 braI MIQ`
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