zM=MFKhi ~ 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。
`a MU 2 5a_8`csu
>god++,o 1,;X4/* 设计任务 1
rhZlmf[r y{hy7w' d 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
S$Zi{bU`G 1F`jptVQ\G
9K`_P] l2z m!%aB{e 光栅级次分析模块设置 )'U0n`= R'tKJ_VI m]AT-]*f 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的
参数。
]$lt vsj4?0=
f2;.He Wvr{l X^ Is-[OvE 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。
p8!T)
?| 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。
:NF4[c I!S Eb
?PT>V,& 衍射分束器表面 MqAi}z%
'q)g,2B%
~.%HZzR6& =otO@22Np 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。
=,(TP ~x9]?T
a9.yuSzL ?FAI@4
]h,rgO; lQ;BI~ 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 6UeY Z g
|]*3En:
3O/#^~\'hW 'f-r 6'_ZX 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。
Fye>H6MU 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,。
_VKI@ 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。
xmvE*q"9] <:}nd:l1
hL&$` Q 9RJF 光栅级次和可编程光栅分析仪 W#p7M[
hF,|()E[
i3,IEN 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。
2jFuF71 ?q:|vt IW0S*mO$ 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
yWi-ic
[n 43PLURay GXtK3YAr 设计与评估结果 相位功能设计
"o&8\KSs 结构设计TEA评价
OM*c7& FMM评估 高度标度(公差)
B{nwQC b <e2l@@#oy 通用设置 _p-e)J$7 r=H?fTY<3E 1[!v{F%] 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。
q!ZM Wg 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。
aOwjYl[?p vk92j? 纯相位传输设计 Ek_5% n l-+=Yk!X
C`[<6>&y
{o}U"b<+Ra 结构设计 $4nAb^/
MuoE~K2
AE0uBv ]vvYPRV76 }/cReX,so 更深的分析
=-h^j •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
&lQ%;)' •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。
X Q#K1Z •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
D=0YLQ*rP srGOIK.
?=? _32O `q?3ux 使用TEA进行性能评估 XX8HSw!w
xZ'fer`&
&k:xr,N= DB/~Z 使用FMM进行性能评估 $w0TEO!
EeW
,-I
X1Yw=t~a @/z\p7e 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 J9Ao*IW~
V8^la'_j
Mog>W&U Q|'f3\ 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 2q~.,vpP
l0qaTpn
n{tc{LII/ PCviQ!X 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 lsz3'!%Y)
YuK+N