[技术]非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

B91S h`  
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。 F.~n  
pPiYPfs  
#L@} .Giz  
.q5J^/kr  
设计任务 B^8ZoF  
3:]{(@J  
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 *} *!+C3  
Aj8l%'h[  
klK-,J  
nV!2Dfd  
光栅级次分析模块设置 TRs[~K)n  
                       0%;N9\  
,h%D4EVx  
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。 1&X}1  
)CC?vV  
jgo e^f  
^3Z7dIUww  
7af?E)}v  
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。 eW\?eq+ `A  
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。 %+AS0 Jh
B  
8BYIxHHz  
egZyng pB  
衍射分束器表面 Nk lz_
]  
MuDFdbtR  
?o2;SY(-  
c[(yU#@  
    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。 :3111}>c  
;jRL3gAe)  
3+CSQb
8  
?8Hn{3X  
fkdf~Vb  
Y5
nz?a  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) .@y{
)/  
^-gfib|VGe  
Si#"Wn?|  
ljNzYg~-  
 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。 IV)^;i  
 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，。 T6sr/<#<(  
 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。 T{_1c oL  
J|n(dVen/  
kmZ.U>#  
l%^h2 o  
光栅级次和可编程光栅分析仪 8!Wfd)4=,F  
Iv'RLM  
0L!er%GM  
    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。 Qy4X#wgD  
?wGiog<Q{  
J)-T:.i|0  
        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 pwa.q  
C}n'>],p  
LiiK3!^i  
            设计与评估结果            相位功能设计 $-m@KB  
            结构设计TEA评价 K5P Gi#  
FMM评估            高度标度（公差） Ya~ "R#Uy  
]b}B~jD  
通用设置 Gh2#-~|cB  
;l$9gD>R  
*6NO-T; -  
        提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 EYA/CI   
        通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。 }16&1@8  
5iP8D<;o5  
纯相位传输设计 IeO-O'^&`  
:9(3h"  
+c-6#7hh  
smQ4CLJ  
结构设计 aL88E  
%,33gZzf  
]PeLcB  
F;pTXt}?5  
3 t/ R2M  
        更深的分析 L_E^}^1!  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 +H41]W6  
•可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 <#zwKTmK1  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 [.{^"<Z<  
#]@9qPyn  
Sbp  
Kl2}o|b   
使用TEA进行性能评估 Tj Mb>w9  
/j11,O?72  
PXa5g5!  
A_@I_V$  
使用FMM进行性能评估 *nLIXnm  
K*[9j 0  
-<|Y1PQ  
q1H~ |1  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 :MK=h;5Z  
R_7 6W&  
i[PvDv"n  
Jms=YLIAA  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ;{Xy`{Cg!  
Bw6L;Vu  
~xw5\Y^  
]\7lbLv  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 Sobtz}A*  
d`85P+Qen|