MJ/%$ 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。
._8cJf.ae +G[HZ,FL
+2fJ @]"9EW
0 设计任务 )~mc1U`b m^x\@!N:( 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
jhbH6=f4]^ >h( rd1
:E&T}RN od's1'cR 光栅级次分析模块设置 #!&R7/
KdD |QTqa~~B 'U{:
zBh 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。
KB *#t 32|L
$o
@
h`Zn1; qe"6#@b *| OmjT`,/ 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。
3N*C] 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的
模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
[,$mpJCI 7Z~szD
GhQ`{iJM 衍射分束器表面 *`pBQZn05O
u2O^3rG-
$#JVI: `"": 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。
& O\!!1% RYJc>
a&aIkD
'L59\y8H
54cgX)E[x rZQHB[^3 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) )[X!/KR90
iwjl--)@K
Wy>\KrA1 IeI%X\G 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。
]sP9!hup 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,。
'"\Mjz)/ 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。
/~huTKA} il%tu<E#J~
'<D}5u72 $<e .]`R 光栅级次和可编程光栅分析仪 'wlP` 7&Tn
&0Zk3D4
(wF$"c3'{ 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。
mf[79:90^ ~EkGG
. kGiw?~t=% 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
3CuoBb8 }gRLW2&mR> \1'R}B@; 设计与评估结果 相位功能设计
V*uu:
结构设计TEA评价
g@f/OsR76 FMM评估 高度标度(公差)
K2`WcEe :!15>ML;- 通用设置 %)ov,p| -+@~*$
d E?D{/k,zZ 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。
,,wx197XeD 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。
'z!#E!i !-nm7Q 纯相位传输设计 F
) ~pw [7w_.(f#
pFRnPOv '6J$X- 结构设计 0%j;yzQ<
K
:ptfD
Dq4}VkY Y,}43a0A R:x04!} 更深的分析
2+cicBD •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
@soW f •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。
sswAI|6ou •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
BTtYlpN6 8@
gD03
-3U}
(cZ* LgKEg90w( 使用TEA进行性能评估 #wuE30d
qqred>K
98nLj9 Q 5TyS8 使用FMM进行性能评估 Mn;CG'FA
_Fy:3,(
9 NSYrIQ" a
:AcCd) 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 uoc-qmm
PMZzzZ
{'aqOlw3<j c{ (%+ 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 3_-m>J**
WTN!2b
MRu+:Y=K ,kuOaaV7K 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 'Q,<_L"
aKcV39brr