*OsQ}onv 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。
I;(L%TT ` |aS.a&vwR
9;u@q%;!k xm~`7~nFR 设计任务 ksUcx4;a@F k]|~>9eY] 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
T3<4B!UB& |syR6(U}
AV]2euyn U< fGGCw 光栅级次分析模块设置 ec;o\erPG WE#^a6 pah'>dAL 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。
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[|$h*YK O=t_yy YkSl^j[DHs 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。
CK@@HSm}l 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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="H`V V_ 衍射分束器表面 2]*OQb#O6e
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(ZZ8L-s cV6D<,) 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!lS<z $6 f3F?y7 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) {!L~@r
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oG\Vxg* S,UDezxg 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。
CA~-rv 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。
73;GW4, 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
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/J;Kn]5e )y$(AJx$ 光栅级次和可编程光栅分析仪 qX{+oy5
57c8xk[.2
Q;rX;p^W 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。
kuP(r )SGq[B6@I |CyE5i0 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
9yP;@y*d evmeqQG= G 3ptx!
D 设计与评估结果 相位功能设计
<LiPEo.R 结构设计TEA评价
@q)d FMM评估 高度标度(公差)
d2$IH#~9B D&y7-/ 通用设置 vFmZ<C'
) es7=%!0 f/?P514h 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。
(E1~H0^ 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。
4Z0]oIX |[8Th4*n 纯相位传输设计 1'8YkhQ2a ?S=mybp
@H8EWTZ !&E-}}< 结构设计 8&dF
E]r?{t`]
_yR^*}xJb u*9V&>o 1o>xEWt:0K 更深的分析
x,'!gT:j •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
W2!+z{:m •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。
2
yz _ •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
_@/8gPT*i q@2siI~W
%&bY]w }<:}XlwT% 使用TEA进行性能评估 2:ylv<\$
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Rf1x`wml >(RkZ}z 使用FMM进行性能评估 /Ci<xmP
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U/BR*Zn]* {(}By/_ 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 yV(\R
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HpnWoDM GPkpXVm 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 40
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:\U{_@?`% ,7b[!#?8 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 1aABzB
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