]7"mt2Q=3 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。
qdu:kA:] 9zd)[4%=
4 ]8PF 7~`6~qg. 设计任务 ]R]X#jm Z#W`0G>' 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
+V\NMW4d Kd,m;S\
2W~2Hk=0+% 'XQv> J 光栅级次分析模块设置 g-(xuR^* gA) F qC|re!K 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/tbXy{ Yc5$915
AU$5"kBE 1X9sx&5H a+BA~|u^ 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。
$fvUb_n 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的
模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
>zhbipA K|1^?#n
F;NZJEy 衍射分束器表面 YvHn~gNPhs
@+!d@`w:z2
Zd%\x[f9ck <(t<gS # 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
6qA{l_V t[
MRyi)LF
bU,&|K/ '}Y8a$(;V
xX>448= wb9zJAsc 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) nz&JG~Qfm
aH#|LrdJ
QtzHr t-Fl"@s 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。
\%VoX`B 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,。
pV+;/y_ 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。
t2$:*PvE gy[uqm_ T
?d%}K76V< Fy@D&j 光栅级次和可编程光栅分析仪 g/yXPzLU
TP^0`L
vT~ a} 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。
0&-sz=L j)5Vv
K\ hv)($; 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
+$'/!vN mnia>;
0H g<-cHF 设计与评估结果 相位功能设计
uQNoIy J) 结构设计TEA评价
tpctz~ . FMM评估 高度标度(公差)
<.2Z{;z J.d `tiN 通用设置 `F@yZ4L3S M>#{~zr {Q"<q`c 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定
标准筛选结果的选项。
o_5@R+& 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
U|QDV16f -d~'tti 纯相位传输设计 a`uT'g[* /_|1,x-Kx
A!~o?ej }R x%&29& 结构设计 2S4z$(x3
73.b9mF
9.B7Owgr89 %Z?
o] #@fypCc 更深的分析
uI[*uAR •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
`4qKQJw •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。
4Ojw&ys@V •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
1DP)6{x dw|0K+-PH
2vC=.1k ;<A/e 使用TEA进行性能评估 #u$z-M !
Ah`dt8t
URgF8?n O#\>j 使用FMM进行性能评估 68*{Lo?U
Xn=fLb(
Ln|${c kR]SxG9 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 \YS?}! 0
hz%IxI9
+q$|6? O)R0,OPb 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 fLAF/#\2
(Nahtx!/9
?s]`G'=>V` F{,O+\ 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
P+0xi
`9l\~t(M