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e 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。
*Vk%"rwaG [da,SM $ t' . i?R+Ul`Q 设计任务 P.bBu |%JJ
S^) 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
!mFx= + p7b`Z>} K\5'pp1 kz]vXJ 光栅级次分析模块设置 q'kZ3G K/;FP'. ]d#Lfgo 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。
iV X 12 r3X|*/ FYIzMp.4 +QcgLq u|m>h(O 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。
5m,{?M` 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。
l?CUd7P(a Y40Hcc+Fx [jl'5l d 衍射分束器表面 b&.j>=
sW)C6 #
~.qzQ_O/ (g2?&b
iuz 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。
bSmF"H0cP V"n0"\k, /H+br_D9 g0 ec- V>}@--$c-r h?wNmLre 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ra\Moy
u}u;jTi>2
;Ab`b1B '0_Z:\ laU 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。
uG1
1~uAt 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。
h4CDZ 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
2XJn3wPi .5+*,+- JlAUie8 %FnaS
u 光栅级次和可编程光栅分析仪 j.MpQ^eJ7
-L>\ 58`
`{fqnNJE 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。
2 g"_*[ }5gAxR, 8[LwG& 使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率
j`I[M6Qxh '$u3i
#.\ yoTbIQ 设计与评估结果 相位功能设计
BcaMeb-Z 结构设计TEA评价
}IvJIr FMM评估 高度标度(公差)
6zK8-V?9F #*uSYGdc 通用设置 0wZ_;FN*- 9"_JiX~3 .$b]rx7$~ 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。
'Im7^!-d 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。
Iu6KW :x Ms5m.lX 纯相位传输设计 7|3Qcn7P)@ \&\_[y8U F/9]{H IdTeue 结构设计 "sF&WuW|
h: :'s&|
2V(ye9 Kx9Cx5B ul~>eZ 更深的分析
|M|'S~z •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
MfUG@ •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。
CBx 1.xL •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
cSCO7L2E18 TkhbnO g6 BMU}NZA \7Hzj0hSi 使用TEA进行性能评估 ]xQPSs_
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V x1C4 P<GY"W+rR 使用FMM进行性能评估 ]g-(|X~>
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~/1kCZB j>~^jz: 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 \{J gjd
iRo UM.%
B&A4-w v 8'J>@ uW 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 5sC{5LJzC
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+U&aK dQs <lZyUd 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 (:E_m|00;
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