p^=>N9 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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~S5wfx& o_!=-AWV 设计任务 CA0SH{PdW& c^N'g!on 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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H,/|pP. "K.Xo G4| 光栅级次分析模块设置 i&|fGX?-I 3 #fOrNU2 6##}zfl 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。
I=N;F6 XxN=vL&m
$~#N1 5IK -V) \
2cI=Qf 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。
Jd].e=]pN 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的
模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
3ug|H xB&kxW.;
[G(}`u8w" 衍射分束器表面 w"-'
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#g ;][ 8 *Fr=+KN 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
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P)7_RE*gY GCw<jHw
"E? 8.`T IEi E6z]L( 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ?q}XDc
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6 (:^>@ ZBDEE+8e 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。
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C0iTV'I 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。
gq$]jWtCD 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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S Z@ JzOA $V X<UK$|s 光栅级次和可编程光栅分析仪 O2W EA
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M4;A4V=W 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。
i- Le& i.4L;(cg N9W\>hKaeh 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
W]8tp@ VrV* -J' QK+s}ny 设计与评估结果 相位功能设计
<K8$00lm 结构设计TEA评价
u>~G)lx% FMM评估 高度标度(公差)
&FQ]`g3_@ ^1&xt(G 通用设置 ;l]OmcL bL=32YS {H$F!}a 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。
l)PEg PSRV 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。
69Y>iPRU Y(>]7 纯相位传输设计 Vt_NvPB` x6,kG
X@,xwsM%tb ]jWe']T 结构设计 jV_Eyi3
b";w\H
+C~,q{u Fm\
h883\ RvL-SI%E 更深的分析
%ZV a{Nc •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
1goK>=-^ •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。
'ADaz75`*r •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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w%,Iy,G@ k~ZwHx(%S 使用TEA进行性能评估 {5+t\~q$
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=1o_:VOG jW6~^>S 使用FMM进行性能评估 PI7M3\z
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Pnb?NVP!^9 f-5vE9G3y7 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 dQ*3s>B[
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aHKv*-z- EP#3+BsH 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 A"S{W^iL
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UzVnC: clz6;P 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 6:i(<7
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