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N'kah 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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uU" #k/T\PQ0s
z|],s]F>G vv)O+xt 设计任务 ^GYVRD f'"PQr^9 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
yz,_\{} "x]7et,
' xaPahx; W,,3@: 光栅级次分析模块设置 $s
,g&7*- 0FL'8!e< %L)QTv/ 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。
(gE<`b 9
4bDJy1
3&E@#I^], T
;84Sv qmPu D/c 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。
e\aW~zs 2 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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S{F\_'% 衍射分束器表面 K&{ _s
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jC:D> BINHCZ 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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-sf[o"T,j KCbOO8cQS
8?'=Aeo !.iFU+?V 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) |'o<w
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o*d (;
l| \ -d @o}J ) 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。
yXtQfR 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,。
3 %r*~#nz 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。
s/>0gu]A8 pE+:tMH;
c;t3I}, RxV
" , 光栅级次和可编程光栅分析仪 /18fpH|
&{wRB l #
=<#++;!I
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。
cw0@Z0 I:al[V2g X?u=R)uG 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
*>EV4Hl =SW <Vhtb i8cmT+}> 设计与评估结果 相位功能设计
$%&OaAg 结构设计TEA评价
HpeU'0u0VK FMM评估 高度标度(公差)
%/nDG9l |yj0Rv 通用设置 ~EQ#
%db zw5Ol%JF 48;b 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。
f/.f08 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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4}0YLwgJ 纯相位传输设计 cuf]-C1_ >*^SQ{9
nemC-4} +>Y]1IlI 结构设计 J5f}-W@
?%Q=l;W.
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up[d( Ya<V@qd a>Aq/= 更深的分析
eAQ-r\h'2 •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
BG4TUt •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。
d[H`Fe6h •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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dgByl-8Q z-]ND 使用TEA进行性能评估 bVZAf
, a2=OV
va#].4_ 4]
u\5K- 使用FMM进行性能评估 AS4oz:B
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+3* Cnu])R 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 "r@G V5ED
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64'sJc. c|iTRco 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 a=B $L6*4
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0uGTc[^^M 3^)c5kcI 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 uE%2kB*]
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