|ZRagn30 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。
4GY[7^ CzRc%%BA
e
:%ieH< [f1
(`< 设计任务 )GM41t1i &3J_^210 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
}dWq=)* 6/r)y+H
:7!0OVQla\ ['B?i1 . 光栅级次分析模块设置 +wN^c#~7 8&?s#5zA qUob?|
^ 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。
s/q7.y7n{ x,|hU@h
w35J.zn 1DE<rKI T"E6y"D 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。
=u2l.CX 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。
d4>Z8FF|1B aTqd@},?
|Lf"6^@yh 衍射分束器表面 !Wy6/F@Z
z$/_I0[
R`DKu= HkUWehVm 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
MGR!Z@1y PT=2@kH
6@{(;~r }L+L"l&
m'6&9Jak
-QM:
q 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) toya fHf
kb{]>3Y"
9F)z4 4cabP}gBk 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。
5_I->-< 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。
>VP=MbN 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
"$ Y_UJT7 r@+ri1c
K1r#8Q!t @eD):Y 光栅级次和可编程光栅分析仪 ~sl{ |E
e;Ti&o}
h|VeG3H 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。
F)&@P-9+ (@<lRA
^ 'IZI:V" 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
dJ2Hr;Lc Oiz ,w7LRh )0"wB 设计与评估结果 相位功能设计
wRcAX%n& 结构设计TEA评价
WN?O'E=2 FMM评估 高度标度(公差)
[F0s!,P s2'yY(u/ 通用设置 Ne8Cgp lef2 X1w}! Tl$[4heE 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定
标准筛选结果的选项。
\6E|pbJ}x 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
ej4W{IN~: v(B<Nb 纯相位传输设计 01r 8$+ I/d&G#:~
8jd;JPz@\ xy5lE+E_U 结构设计 1|kvPo#
C${Vg{g7a
0E,8R{e "= 6_V?&w k. MUdU^ 更深的分析
pk?w\A} •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
#E?(vA1 •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。
=|M>l •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
(qqOjz Z*y`R
XE
%_+2@\ ,uo'c_f(e 使用TEA进行性能评估 t]y
D-3'l&
]ndvt[4L
^B(V4-| YP.5fq: 使用FMM进行性能评估 [`{Z}q&
wfU7G[
TD'L'm|2 T*#/^%HSG 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 Bg&i63XL$$
LQ(yScA@
8TGOx%}i -BRc8 / 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 oFy=-p+C
(g[h
8
c
;i
Fz?d3; {Or; 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 e\Y*F
$
et0s;GBv