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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。
Q8:Has UldXYtGe
=e/9&993 ^1S!F-H4\ 设计任务 y?[ v=j*U .f*4T4eR- 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/%>4GYnC Ttu2 skcv
1Ce@*XBU s`M9 光栅级次分析模块设置 e}D3d=6` iqC|G/ oz,np@f)J 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。
I?h)OvWd iQ tNAj
a=1NED' #+:9T/*>0 =}lh_ 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。
RHaI ~jb 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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(_niMQtF} 衍射分束器表面 (n*^4@"2
~x A-V4.
~qcNEl\-y q$ZHd 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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4H,`]B8(D *EOdEFsR/ 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) i'a?kSy
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"oTHq]Ku un)4eo!7 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。
M}`B{]lLz 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,。
DNOueU 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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r;/4F/6" $&y%=-] | 光栅级次和可编程光栅分析仪 $h5xH9x
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#Vl 0.l3 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。
rx $mk NV)!7~r}: AuUde$l_ 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
u6M.' 0)%YNaskj 1LqoF{S: 设计与评估结果 相位功能设计
y)F;zW<+ 结构设计TEA评价
1q~+E\x FMM评估 高度标度(公差)
`k=bL"T>\ 3!3xCO 通用设置 VcAue!MN aiQ>xen5C5 _]04lGx27 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。
;>506jZ 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。
j;%-fvd; A3rPt&<a 纯相位传输设计 9!f/aI kv8Fko
WzAb|&? 6S\C}U/ 结构设计 Cnnh7`
~oI1zNz/
,RE\$~`w ^w(p8G_-w 0F@"b{&0 更深的分析
MJ7 Y#<u •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
q:l>O5 •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。
e@c0WlWa •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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&@%W29: TS /.`.gT 使用TEA进行性能评估 eL^.,H0
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PH `9MXh 5:O-tgig. 使用FMM进行性能评估 d_4T}%q
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7.C;NT !xP8#|1 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 iOwx0GD.n
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|3F02 hZh9uI7. 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 jZh';M8"
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.gG1kW A- u`y><w4i 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 U"q/rcA
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