G9@0@2aY8 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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$,fX:x cPc</[x[W 设计任务 w:l
V"]1 $
o#V# 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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P}`H ~N~ -RK- Fu<e 光栅级次分析模块设置 _8agtQ:< U|j`e5) 9]o-O]7/ 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。
?#Q #u|~ K,:N
xFg>SJ7] ;mKb] '(jG[ry&T 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。
c-FcEW 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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^D-/`d 衍射分束器表面 n>U5R_T
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QoH6 9490o:s 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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2Q:+_v URbletSBQ 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) l0i^uMS
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F`]2O:[ D=&Me=$ 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。
t}/( b/VD 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,。
q?/a~a 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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3>VL}Ui} >Wg hn:^ 光栅级次和可编程光栅分析仪 <dhM\^[
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Jo23P.#< 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。
."y1_dDql by/jYg)+ ZO 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
Alw3\_X [Hh9a;.*}h u!qP 设计与评估结果 相位功能设计
))'<_nD 结构设计TEA评价
*,WU?tl& FMM评估 高度标度(公差)
'Ne@e)s9 N_[*H 通用设置 !f&g-V ^eYVWQ' k7A-J\ 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。
y:qUn!3 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。
%;YHt=(1*X ]+:^W^bs: 纯相位传输设计 oIj#>1~c% =
6\ ^%
ChXq4] xAMW-eF?d 结构设计 C#Iybg
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Pce;r*9 )
M BQuiL j9+w#G]hV 更深的分析
|64~K\X •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
<1\Nb{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。
0T5L_%c •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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~|xA4u5LG ut/=R !(K 使用TEA进行性能评估 pOG1jI5<{8
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rFYWs6 /,Re"!jh 使用FMM进行性能评估 L"Olwwmk
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JQHvz9Yg 2n"V}p>8i# 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 j*TYoH1
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i3'9>"` ;&-k#PE]/H 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 1 \6D '/G
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'K{Z{[s{ 6- B|Y3)B 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 AvV|(K"
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