!4ocZmj\ 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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gT6z9 设计任务 k90YV( BwN0!lsF3 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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0G(/Wb"/ PF0_8,@U 光栅级次分析模块设置 [CTnXb eFB5=)ld F0m-23[H 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。
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c^5~QGuQ ?=u\n;w) O"+gQXe 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。
bS{bkE> 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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FBG4pb9=~ 衍射分束器表面 b35fs]}u-6
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>^O7 tb 5`cube 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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`T1 V~qNyOtA] 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) I !-
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\a<wKTkn ufj,T7g^ 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。
RCJ|P~* 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,。
UklUw 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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>:SHV W &.3"Uo\# 光栅级次和可编程光栅分析仪 Xa[.3=bV?
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X5K-
XMZ,Y7 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。
'z8pzMmT +8T?{K pR<`H' 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
cF*TotU_m .C%<P"=J4h aNsBcov3O 设计与评估结果 相位功能设计
n>z9K') 结构设计TEA评价
oueC FMM评估 高度标度(公差)
KV91)U 'I|v[G$l 通用设置 <(#(hDwy qyb?49I 'JtBZFq 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定
标准筛选结果的选项。
. P viA 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
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v}S+!|U 纯相位传输设计 hXw]K" SZ7:u895E
A.F%Ycq '$Dn 结构设计 t
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PxX4[ P 2F;y;l% q~Hn-5H4Q 更深的分析
.D~;u-%|F •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
z9f-.72"X •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。
~i= _J3' •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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_`$qBw.Nx cdH>n) 使用TEA进行性能评估 Vsr.=Nd=
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Q>qUk@ > tS'Q`R 使用FMM进行性能评估 AF{\6<m
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3m[vXr? ,u=`uD 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 W.jGGt\<\
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$QF{iV@6d4 <\y@*fg+ 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 *tFHM &a
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1V8 Eh`7X=Z7E 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 =[ 46`-_
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