{e5DQ 21. 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。
{2)).g 5P{[8PZxbV
#U(kK(uO .1+I8qj 设计任务 Ew JNpecX dmWCNeja. 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
#g/m^8n?s 61w
({F
%:v<&^oDlm ` {qt4zd0 光栅级次分析模块设置 jU-aa+ 6>]w1
H jV[;e15+ 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。
k1.%ZZMM nV`U{}x
oY+p;&H as(/
>p }K5okxio 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。
Z9.0#Jnu 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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UwxszEHC 衍射分束器表面 wn;)La
U\u07^h[
\Si p zW\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。
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S@'%dN6e /Kh,
i),bAU!+m tY>Zy1hlI 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) $
x:N/mMu`
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sopf-g: j XH9Pq4 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。
Af\ 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)7zulnXH 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。
;?k<L\zaw 2e-`V5{)b
/wax5FS'I, DJ DQH \& 光栅级次和可编程光栅分析仪 tXqX[Td`0g
jo^c>ur
LP=y$B 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。
*`rfD* ,/%'""`w 3@qv[yOE 使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率
gXlcB~! 0-[naGz ? 3OfiGX? 设计与评估结果 相位功能设计
EK5$z>k>m 结构设计TEA评价
ALy7D*Z]w FMM评估 高度标度(公差)
b"Q8[k |d tRpY+s~Fq 通用设置 ^86M94k bU}v@Uk J
jm={+@+ 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。
6Iqy"MQuq 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。
.1q}mw vc&v+5Y 纯相位传输设计 xnt) 1Q 'Y#'ozSQv
p<{P#?4 g E]rXp~AZm 结构设计 -iS^VzI|I
N<8\.z5:<
rVqQo`K\ 6^WNwe\ yKoZj 更深的分析
(jA5`4>u •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
x};~8lGT>t •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。
.whi0~i •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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*d3-[HwZCL y $\tqQ 使用TEA进行性能评估 = V2Rq(jH
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uQKQC?w 0M"n 使用FMM进行性能评估 %+=;4tHJ
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E<Zf!!3 *{vH9TO 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ?UAuUFueA
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UuWIT3W>% D9[19,2r` 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 >jsY'Bm
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[M[<'+^* ()IZ7#kL? 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 -0d9,,c
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