j05ahquI 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。
J);1Tpm Vu^J'>X
XMa(XOnX oel3H5Nz 设计任务
|cWW5\/ <W|{zAyv 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
I;uZ/cZ|/ RTH dL
T>kJB.V:oQ fnL!@WF 光栅级次分析模块设置 9 n|H%AC W-7yi`5 b0m1O.&I_ 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。
"aB]?4 HPVT$EJ
=QRLKo#_ kS/Zb3 8^c|9ow 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。
5p
U(A6RtS 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的
模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
fHlmy[V+M 3M+hjc.
{LR?#. 衍射分束器表面 XHlPjw
9i,QCA
]1abz: r,[vXxMy(; 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
<ynmA JAmv 7GL'6
k{y@&QNj ToDNBt.u{+
Z&JW}''n|F Zhz.8W 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) Zo-s_6uC
/_o1b_1U
Z^>3}\_v ]c[80F- 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。
S"5</* 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。
KB*[b 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
/_26D0}UuF )q&uvfQ1(
uH65DI< ,)S|%tDW 光栅级次和可编程光栅分析仪 DH)@8)C
7!Ym~M=
FyZw='D 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。
:E@"4O?<Y) C1r]kF ,t*#o&+ 使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率
IUbYw~f3 L$i&>cF\_> w<-CKM3qe 设计与评估结果 相位功能设计
8yB 结构设计TEA评价
[KVBT;q6 FMM评估 高度标度(公差)
Z3~$"V*ZB{ Co[ rhs 通用设置 B=u@u([. |DwI%%0(F !OPa
`kSh 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。
VISNmz2P 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。
~Q>97% qD7#q] 纯相位传输设计 pRPz1J$58 nFX8:fZ$>
~O
65=8 EAj2uV 结构设计 `fY~Lv{4d_
?`,Xb.NA$K
fC&Egy R l^ENrv!] bn~=d@' 更深的分析
E`u=$~K •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
d]0fgwwGC •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。
Rkw)IdB •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
2}b1PMpZG .v/s9'lB
~Pv4X2MO O}Fp\" 使用TEA进行性能评估 kNd[M =%
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F?T3fINR azS"*#r6} 使用FMM进行性能评估 ;jo,&C
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vd9l1"S FC.y%P, 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 w2@ `0
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Yx VkRvmKYl 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 UF|v=|*{#
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Ae<v 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ++5W_Ooep
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