!_H8Q}a 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。
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_QUu'zJ as|c`4r\O 设计任务 qs1.@l(" bW.zxQ: 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
wp*&&0O! To{G#QEgG
"q>I?UcZ pMZf!&tM 光栅级次分析模块设置 :Z]hI+7 3/IWO4?_ })Mv9~&S 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。
{G1aAM\Hz &G|jzXE
xnuv4Z}]t p2c=;5|/Q ecqz@*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。
O-!fOdX8_k 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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q|$>H6H4b 衍射分束器表面 !0csNg!
} .H Fm'p
$ X=D9h t6g)3F7 T 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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rE{Xo:Cf cYWy\+
P2Qyz}!wo Ril21o! j 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) V3A>Ag+^~
+x9"#0|k;
yK%GsCJd: &A9A#It 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。
YK?*7 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,。
Ux)p%- 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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l@Eq|y, Ad`[Rt']kI 光栅级次和可编程光栅分析仪 6`4W,
A?;8%00
'=Kof1 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。
kF+ }.x% ,JQxs7@2k 'Elj"Iiu 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
2htA7V*dD ,y8I)+ Z?~d']XD 设计与评估结果 相位功能设计
+>!B(j\gx 结构设计TEA评价
8pq-nuf|K FMM评估 高度标度(公差)
Yf!*OGF +F7<5YW&( 通用设置 x'@32gv inPdV9 ~[uV 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。
4g 6ksdFQ 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。
,na=~.0R: x'M^4{4[ 纯相位传输设计 C'8!cPFVv .W@(nQ-<
i (%tHa37 F[7Kw"~J 结构设计 DD@)z0W
I| W'n-4Y
/Oggt^S R*Xu(89 5U)ab3: 更深的分析
!O F?xW •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
U50s!Zt45 •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。
+w k]iH •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
{ p!_-sL WG8iTVwx
F%PwIB~cy 7ZV~op2Q 使用TEA进行性能评估 p- "Z'$A`
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{ywXz|TP GJIWG&C03 使用FMM进行性能评估 " xDx/d8B
B=Zl&1
jJ*@5?A ^nHB1"OCV 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 Q5p+ W
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C5PmLiOHY> (2 T#/$ 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 wovmy{K
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^s^JzFw @cuD8<\i 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 i<4>\nc
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