y]}N[l 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。
W?yGV{#V(= q{XeRQ'/
\xKhbpO~ =%d.wH?dZ/ 设计任务 lmYyaui ,VZ<r5NT 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
5P[urOvV {yM@3v~
-/R?D1kOq N~%~Q 光栅级次分析模块设置 7 b8pWM I+rLKGZC /%AA\`:6 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。
a *qc QPX3a8w*
|N0RBa4% Hv</Xam #kp+e)F 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。
%$F_oO7" 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的
模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
PoZxT-U 6SEq 2
WfYC`e7q 衍射分束器表面 z
q@"qnr
%t%D|cf
,f$ftn\~j/ W];l[D<S* 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。
g:?p/L U98e=57N
f`-UC_(; +THK
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O5ZR{f& sV`p3L8pl 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) :`Xg0J+P
0F<$Zbe2B
YXDuhrs} Jm-bE 8b 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。
u2cDSRrqT 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,。
hlGrnL 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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N[ B>%;"OMp 光栅级次和可编程光栅分析仪 7%5EBH &
>n jX=r.
2{4f>,][ 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。
!"dAwG?S {GG;/Ns{f- Jm,tN/o* 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
$t.M`:G Rg 5kFeS j7b 4wH\# 设计与评估结果 相位功能设计
"f>`ZFp^ 结构设计TEA评价
r tH
#j FMM评估 高度标度(公差)
->2m/d4a 1B~[L 5p9 通用设置 0HDL;XY6 ilwI qj _ c,{}sn 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。
F87c?Vh)K 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。
PBgU/zVn R,m|+[sl 纯相位传输设计 cnj32H^+ /#!1
CwwZ~2 0}WDB_L 结构设计 r\$`e7d}!
Wx|De7*
h/..cVD,K H.&"~eH
U|+c&TY 更深的分析
.Xk#Cwm' •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
8B3C[? •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。
UL`%Xx •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
r+,JM L bd)Sb?
?%Gzd(YEY C&;m56 使用TEA进行性能评估 K?*p|&Fi?8
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rtz ]PH jz,Gj}3; 使用FMM进行性能评估 Pp`[E/
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ex8}./mjJ GB}!7W" 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 pV/5w<_x?
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_Q7]Dw/w\ ow*^z78M{ 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 - @t L]]
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C#P7@ JE VMw[M^ 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ^tI4 FQ>Y
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