T-x}o 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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2_TFc2d K1p. { 设计任务 F6_en z Lzx2An@R 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
}(K1=cEaL 7v}(R:*
RQ4+EW1G A.(e=;0bu 光栅级次分析模块设置 GE=PaYz L0Ajj= 83VFBY2q 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。
gP>W* ]0r1 JD9=gBN\?
u5Mg /h@3R[k o3:BH@@ 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。
T=CJUla 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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Lz!H@)-mr 衍射分束器表面 )"_&CYnd
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6#ktw)e ;O~%y' 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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<@c@`K 7Dw.9EQ
AEUR`. 0 c]] 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ULO_?4}B
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qKE +,g' m ;wj|@cF 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。
kIRjoKf <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,。
7cO1(yE#vr 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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}0]iS8*tL @9l$jZ~x 光栅级次和可编程光栅分析仪 6XnUs1O
2>f3nW
yoz-BS 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。
Ml/K~H
tN <RcB: h HcrlcxwM\i 使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率
:d~mlyFI6P 7^1K4%IPl 7|
`_5e 设计与评估结果 相位功能设计
ZA}!Rzo 结构设计TEA评价
O{Q+<fBC9 FMM评估 高度标度(公差)
yZb})4. SJE!14|e 通用设置 )JU`Z@?8 V7vojm4O }N:QB}7'_ 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定
标准筛选结果的选项。
|)mUO:* 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
%&J`mq D;OPsNQ 纯相位传输设计 -VP_Aw$ ~+PK Ws'}F
ReGT*+UN Z7 ++c<|p 结构设计 2} _^~8
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8E>2
6@. e}s,WC2- pV1;gqXNS 更深的分析
v7v> •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
[q^pMH#U" •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。
9l,8:%X_ •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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"9Br)3 kmt+E'^] 使用TEA进行性能评估 ^c"\%!w"O
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I/gfsyfA m"o=R\C 使用FMM进行性能评估 (e9hp2m
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kjr q;j: jU } 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 89W8cJ$yW
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@[1,i~H \2Kl]G(w%y 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 yK mHTjX=
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[7[$P.MS{ d8WEsQ+)A 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 R^.c
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