[技术]非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

:kb2v1{\  
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。 CNkI9>L=W`  
g;n6hXq4  
BD.>aAi!  
vi1 D<  
设计任务 ^_rBEyz@  
"z6xS;  
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 n
;+`%;6  
K275{ydN  
C^^AN~ZD  
BGOajYD  
光栅级次分析模块设置 :FN-.1C  
                       , R;k>'.  
H,q-*Kk  
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。 \)'5V!B|s  
ALY3en9,  
gx ]5)O  
5ca!JLs  
=euMOs  
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。 Zk:_Yiki&  
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。 ]H$Trf:L  

KKcajN  
\0,8?S  
衍射分束器表面 nQaryL  
kIwq%c;  
epm ~
 
8W"Xdv{  
    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。 fG_<HJS(~  
^(+@uuBx  
6'[gd  
r"&uW!~0  
ZTg[}+0e  
57jDsQAj  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) h2P&<ggqX  
P
|tNmv[;  
dIq*"Ry+~  
GvTA/zA  
 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。 Min{&?a  
 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，。 'Y22HVUX  
 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。 'TO/i:{\  
VoC|z
Rd_  
]MmFtdvE  
Hg04pZupN  
光栅级次和可编程光栅分析仪 8JojKH  
044Q>Qz,  
@*&`1  
    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。 #9rCF 3P  
AK//]   
A)80qx:  
        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 pqDlg  
E4N"|u|  
t3<HE_B|  
            设计与评估结果            相位功能设计 j*_>/g
i  
            结构设计TEA评价 ,X)/ T!ff  
FMM评估            高度标度（公差） d04fj/B  
WiqkC#N  
通用设置 -#`tS  
y3Ul}mVhA  
B,4 3b O  
        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。 ]vjMfT%]W  
        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。 ow4|GLU^;  
lFV\Go  
纯相位传输设计 $VJE&b  
X&gXhr#dL\  
BmFtRbR  
<Q@{6  
结构设计 r"W<1Hu  
M!Ywjvw*)3  
}_fVv{D   
FPkig`(3  
:Tdl84  
        更深的分析 +:3p*x%1H  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 SN5Z@kK  
•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。 JpZ3T~Wrf  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 g+QNIM>  
3A'9=h,lVK  
Q(BM0n)f  
>K 7]G?+7E  
使用TEA进行性能评估 97n,^t2F\  
9=9R"X>L  
]ZS/9 $  
uiq;{!dop  
使用FMM进行性能评估 rW[7 _4  
I@uin|X  
ksV^Y=]  
i)[~]D.EH8  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 Z9UNp[0  
n:[LsbTk  
@O| lA  
x?2y^3<5  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 4~e6z(  
}b/G{92  
$Hal]  
k-8$43  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 | (: PX  
[p96H)8YU