[技术]非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

"0zXpQi,B  
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。 }A/&]1GWk  
Yka&Kkw
 
1e&b;l'*=  
q<[ke   
设计任务 n4T2'e  
@i-@mxk6<  
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 FKnQwX.0  
4~YQ\4h=  
KVpAV$|e  
-G#@BtB2+  
光栅级次分析模块设置 {<4?o? 1g  
                       ]G~N+\8]U  
wf<`J/7u  
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。 4eL54).1O  
8;f<qu|w  
IYg3ve`x  
BBE1}V!u  
dQ`ZrWd_U  
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。 !_H8Q}a  
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。 wDMB  
<ZC^H  
um2s^G  
衍射分束器表面 _QUu'zJ  
qs1.@l("  
pXj/6+^  
P|P fG=  
    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。 $0S#d@v}  
G[<[#$(  
n.6 0$kR`  
q '{<c3&  
],}afa!A  
C\^<v&  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 1L=Qg4 H  
6O@ ^`T  
lJ]\  
$N+{r=  
 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。 HZ<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，。 ji)4WG/1  
 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。 /xm#:+Sc  
Z0 IxYEp  
B6'%J  
Q'Kik5I  
光栅级次和可编程光栅分析仪 . (*kgv@3x  
s!;VUr\  
%v+fN?%x,d  
    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。 (06Vcqg  
eo*u(@  
.m]=JC5'  
        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 _QMHPRELk  
e(;`9T  
:_QAjU  
            设计与评估结果            相位功能设计 JGO$4DK-1  
            结构设计TEA评价 R4~zL!7;  
FMM评估            高度标度（公差） !ga(L3vf  
,[}yf#8@J  
通用设置 4lh   
ic0v*Y$  
|h=+&*(:  
        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。 tC@zM.v%  
        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。 01{r^ZT`RH  
{Sr=
SE  
纯相位传输设计 .xLF}{u  
`k}l$ih`X  
S-LZ(o{ZL  
gR-Qj  
结构设计 s{z~Axup-  
w^dueP7J  
_+Jf.n20  
Oa\`;  
A M1C $  
        更深的分析 Id.Z[owC`Y  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 l@tyg7CwY  
•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。 e@,u`{C[  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 -wfRR>)d  
g",wkO|  
>NH4A_  
^QXw[th!d  
使用TEA进行性能评估 a:-)+sgHw  
?lc[hH  
N,/BudFo  
I>kiah*  
使用FMM进行性能评估 EOBs}M
;  
$['7vcB^  
mP)3cc5T  
KCJN<  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 |,1bkJt  
S}m$,<x  
pVV}1RDa  
uK;K{  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 (!0j4'  
Tbi]oB#  
iBKb/Oi6  
)H;pGM:  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 L8bI0a]r"*  
B|Fl,55