L)+ eM&W 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。
mTPj@F> \nHlI=!P
OKqpc;y:D PGKXzp' 设计任务 ?c2TT
Q ~"mZ0E 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
2o$8CR; +o3g]0
(FaT{W{ J50 ~B3bj` 光栅级次分析模块设置 asi1c
y\ vck$@3* <e^/hR4O 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。
k:TfE6JZ TUaK:*x*
?R(3O1,v^ ;Wa{q.) LasH[:QQQ 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。
e%U*~{m+ 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。
zK 2wLX *[H+8/n_
F^YIZ,=p! 衍射分束器表面 ]~^/w}(K
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9^='&U9sr $<cZ<g5) 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
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)DmiN ^: r?!xL\C\ 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) L:M9|/
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'j_H{kQy {^W,e ^: 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。
[kOA+\v 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。
DANSexW 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
U!/nD~A EKPTDKut
j7 =3\SO ak) -OL1 光栅级次和可编程光栅分析仪 ;g:bn5G
5}xni
0Qp'} _ 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。
^\&g^T% ;8iL,^.A F2$bUY 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
yXA f &a_kJ)J C94@YWs 设计与评估结果 相位功能设计
<j\;>3Q 结构设计TEA评价
uX +<`3O FMM评估 高度标度(公差)
51
0XDl~b r`&|)Hx 通用设置 oqba:y;AR 7f%Qc %B kqW<e[ 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。
V;-.38py 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。
n u8j_grW g&3#22z 纯相位传输设计 `Kw"XGT 2A}u qaF
1MI7l)D? 1?RCJ]e5 结构设计 Ig3(|{R
r?nV
Sb|[
_S2^;n? =O#AOw` nRB>[lG 更深的分析
(}X?v`Y^W •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
$xtE+EV.p •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。
g#bu_E61B •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
bo;pj$eR3R i!W8Q$V
A>t!/_" R96o8#7Uv 使用TEA进行性能评估 SxZ^ "\H
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Gr"7w[|+ NhoS7 y( 使用FMM进行性能评估 '}+X,Usm
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Z!-<rajl _'hCUXeY' 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 |5IY`;+9
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sIRrEea :.S41S 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 H'0*CiHes
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oiv2rOFu %wjB)Mae 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 Dd#
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