[技术]非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

07WZ w1(;  
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。 2P9gS[Ub  
o7"2"( =>  
7=yC*]BH-=  
=Nn&$h l  
设计任务 Ox;q +5  
o<@b]ukl&  
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  PZZTRgVc  
o@TxDG  
EgO=7?(pW  
5y07@x  
光栅级次分析模块设置 MW|Qop[  
                       s[h& Uv"G  
RD_IGV  
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。 Ei!5Qya>  
r8\"'4B1  
a nK7j2  
}HB)%C50.  
V?U->0>Z4  
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。 gJn|G#!  
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。 U 2k^X=yl  
CAg\-*
P|  
=ML6"jr  
衍射分束器表面 sM)qzO2wh  
b#%s!  
_,V 9^  
v'Y)~Kv@!  
    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。 Bbuy y  
HMsTm}d  
)rJ{}U:S  
ax{+7 k  
U X)k;h  
My'u('Q%  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) .>z)6S_G  
D 3m4:z  
e(7F| G*  
<4,hr
x&.  
 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。 wYnsd7@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，。 RRh0G>*  
 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。 `I+G7KK  
h=6Zvf<x  
+*"u(7AV  
W]Z;=-CBr  
光栅级次和可编程光栅分析仪 dL%?k@R  
FoY_5/  
QixEMX4<  
    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。 Hts.G~~8  
S]3K5Z|  
v%O KOrJ  
        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 Zt:.+.dV  
ql,k5.l  
,!U._ic'B  
            设计与评估结果            相位功能设计 gMe)\5`\Y  
            结构设计TEA评价 5o;M  
FMM评估            高度标度（公差） *Dx&}"  
e|x1Dq  
通用设置 5Ug.J{d  
{+~}iF<%  
u0M[B7Q  
        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。 nNNs3h(Ss  
        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。 hl`4_`3y  
SV%;w>  
纯相位传输设计 hM~9p{O  
&,B\ig1Jf  
&2-d
ZK  
7x8/Vz@\  
结构设计 !1 :%!7  
+3]1AJa  
eZes) &4  
Db"jzMW.  
,
l-tLc  
        更深的分析 AD_RU_a9  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ? <b>2j  
•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。 /NvHM$5O%  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 H4C]%Q  
WGwpryaya  
eUP.:(E  
9[yW&t;#  
使用TEA进行性能评估 Zpfsh2`  
-4du`dg  
TEQs\d  
V$U#'G>m  
使用FMM进行性能评估 D@9adwQb  
tkT:5O6  
mS)|i+5  
s~N WJ*i  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 +T]/4"^M  
HCOv<k  
$07;gpZt  
DIrQ
5C  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 quXL'g  
P)7:G?OTx  
$oF0[}S  
`M0m`Up  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 8YroEX[5l  
"^/3?W>