g.d%z 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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OxraaN` 5/O;&[l Yy 设计任务
TVP.)% Vnv9<=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
Ge>%?\ 3S'juHTe
THM\-abz [1Yx#t 光栅级次分析模块设置 ^c{,QS{ xED`8PCfu zW_V)UNe 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。
U8z$=Wo {zc<:^r^
*kXSl73 k d4#Q<!r lr[a~ca\ 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。
pCQB<6&1N 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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\1[I(u 衍射分束器表面 ,f4mFL0~N
[9WtoA,kx
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p~pe*T 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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N;A#3Ter {g2cm'hD 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) XB)e;R
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Ds$8$1=L=k u:pdY'`"# 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。
%:n1S]Vr 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。
YWSo:)LY 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
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x-0IxWD% ^A^,/3 光栅级次和可编程光栅分析仪 I72UkmK`
9x,Aqr$t
*J!oV0#1 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。
SzR0Mu3uK :z%vNKy1 O~g_rcG 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
cWl)ZE<hM n*^g^gp K,[g<7X5 设计与评估结果 相位功能设计
Bo?uwi 结构设计TEA评价
sB_o
HUMH6 FMM评估 高度标度(公差)
:<=!v5 SK mD:d,,~ 通用设置 $V~r*#$. o$m64l BBw`8! 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。
pr\yc 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。
y6'Fi(2yw YH^_d3A; 纯相位传输设计 Dn _D6H h)q:nlKUW
*eL%[B bCk_ZA 结构设计 g/so3F%v
.
rd\mFz-SB
__c:$7B/4U mSAuS)YD StWDNAf) 更深的分析
Tfhg\++u •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
sMli! 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。
h[3N/yP •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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AqvRzi(Y &by,uVb=|{ 使用TEA进行性能评估 |hehROUn
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JGSeu =) kR6rf_-[ 使用FMM进行性能评估 n.67f
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X#5dd.RR bOux8OHt* 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 $I-$X?
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;=hl!CB &529.> 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 y<k-dbr
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eg)=^b C;wN>HE 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 gGN[AqR
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