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L 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。
S}v{^vR L?D~~Jb
>arO$|W .J1Hg 设计任务 )/+eLRN5G hD6ur=G8u 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
z!1/_]WJ, V'.eesN
$D,
wO .
tH35/r 光栅级次分析模块设置 Gwrx)Mq x3I%)@-Z ?{.b9` 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的
参数。
f@;>M9)< #*>7X>,J
?%za:{ xXY)KI
N[ xo)?XFM2 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。
6(<~1{
X% 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的
模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
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sw qky5_K 衍射分束器表面 `~aLSpB65
Ti@P4:q
G5QgnxwP2 C_^R_ 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
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c@o/Cv ;aRWJG
vu.S>2Wv ]N(zom_0d 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) .k:&&sAz
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p3A-WK|NX YI),q.3X~ 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。
XUqE5[O% 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。
bU4+PA@$ 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。
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AFm*60C Jn:GA@[I 光栅级次和可编程光栅分析仪 xX4^nem\G
VGDEP!)-8
VzYP:QRz 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。
|C2.Zay n%ArA])_& yA>p[F 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
piiQ 1d@^,7MF- k}0 设计与评估结果 相位功能设计
wgR@M[]o; 结构设计TEA评价
K[|P6J FMM评估 高度标度(公差)
bQN4ozSi 7E6?)bgh 通用设置 08jUVHdt k;:u| s8NS kFa?q}47 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。
(b2^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。
]zMBZs JK8@J9(# 纯相位传输设计 <$3nD b- zUgkY`]:BJ
g$T_yT'' FivaCNA 结构设计 4!s k3Cw{
Sl<-)a:
&fy8,} ; o@`l$O /sC[5G% 更深的分析
nT.2jk+ •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
}]GK@nn7 •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。
r|F,\fF •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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$4;m 使用TEA进行性能评估 Jsnmn$C
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l##Wv &E'>+6 使用FMM进行性能评估 `IRT w"
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g(r'Y#U dZYJ(7% 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 VM|)\?Q
qhf/B)
td$6:) Q)X\VQcgj 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 %|* y/m
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h?tV>x/Fu 0H]9$D 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ] "vdC}
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