;BTJ%F. 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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/=M.-MU2 bj.]o*u- 设计任务 6y@<?08Q Y'_ D<Mp 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
cEi<}9r F*<Ws;j
|Ow$n lIl9ypikg 光栅级次分析模块设置 Q-Y@)Mf~?0 ~7BX@? 7ukDS] 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的
参数。
UCF[oO>v ):E'`ZP!F
JS2!)aqc g
=\13#F ro]L}oE+ 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。
m/N(%oMWB= 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的
模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
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~y%7w5%Un 衍射分束器表面 JWSq"N
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=0Y'f](2eW zf")|9j 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
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V9]uFL ]eL~L_[G\
"j;!_v>=f` ZArf;&8 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) % NwoU%q
sp,(&Y]US
P#9-bYNU WFks|D:sB 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。
Ua!Odju*w 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。
v_.j/2U 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
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4w2L?PDMi KKMWD\ 光栅级次和可编程光栅分析仪 rr6"Y&v
n%Rjt!9
E<P*QZ-C3 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。
l>33z_H^ xKisL=l6Y \ !6t 使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率
zkvH=wL fY2l.H\f :'TX"E! 设计与评估结果 相位功能设计
+0)5H>h 结构设计TEA评价
lHRK'?Q FMM评估 高度标度(公差)
_2x uzmz0 7{8)ykBU^ 通用设置 5"]aZMua i@%L_[MtA (jt*u (C&Y 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定
标准筛选结果的选项。
%0go%_ 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
X]>[Qz)K^ M |aQ)ivh3 纯相位传输设计 96k(XLR zh?xIpY
7E@$}&E :K5V/-[|V1 结构设计 _qdWQFuM
HM;4=%
ZO]E@?Oav -U&098}<K agGgJ@ 更深的分析
</~1p~=hAt •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
%,h!: Ec^c •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。
!$4Q]@ } •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
p PU 2ar F5Cqv0HV
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\+` 使用TEA进行性能评估 F\I5fNs@
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F'tG
pyGFDB5_P 75' Ua$ 使用FMM进行性能评估 BNF++<s
YeR7*[l
IhtmD@H} m3 x!*9h 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 |8b$x| B
xow6@M,
1ZGQhjcx bUpmU/RW 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 |rG8E;>
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) >-D={ f[wjur 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 S+4I[|T]Y
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