XUI9)Ne 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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r&9.S .9":Ljs(L
4r'QP .h f9+J} 设计任务 i=m5M]Ef HC%tJ:G 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
bfjC: "!H v|\<N!g
A&HN7C%X [w0@7p"7 光栅级次分析模块设置 rV
yw1D nFRU-D$7 YY!Lv:.7> 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。
nRP|Qt7> S5Hb9m&&
pQQN8Y~^Y )K=%s%3h< bOEO2v'cQ 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。
&U_YDUQ'L 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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%l4;-x<e 衍射分束器表面 F&tU^(7<
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{;z{U;j C:*=tD1 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。
Q9i&]V[` k-:wM`C
3MmpB9l#H _H,xnh#nZ
S.<aCN<@ )bd)noZi 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 3"*tP+H
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?S*Cvr+=4 O c[F 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。
lx'^vK% F 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,。
u<g0oEs) 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。
}?\8%hK"a7 _/Sqw
-qbx:Kk( $wr B5m? 光栅级次和可编程光栅分析仪 Qkvg85
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EJCf[#Sf 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。
9wTN*y "jUM}@q5 %Tv2op 使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率
J1s~w`, >U~{WM$"Y 5 O't-' 设计与评估结果 相位功能设计
2l4*6rYa( 结构设计TEA评价
{
R`"Nk FMM评估 高度标度(公差)
\&6^c=2= PeX^aEc 通用设置 xg;o<y KF PM?F;mj <Jf[N= 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。
wHR# -g' 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。
r6b;v2!8 f@j )t%mh 纯相位传输设计 zao=}j? }fV+Kd$CB
l%_r 3W tl=H9w&@ 结构设计 >p`ZcFNs"
R<L<kChg
@Y&UP R1/h<I: (
kKQs") 更深的分析
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•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
Hrg~<-.La •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。
rRQKW_9mB •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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\C}_l+nY lVYrP|# 使用TEA进行性能评估 8#{DBWU
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l+UUv]:1 [["az'Lrk? 使用FMM进行性能评估 z[sP/{~z
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h@{mcz R_zQiSwG< 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 SjL&\),
6Bf aB:
$X_A74( N\t( rp 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 P#l"`C
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TY`t3 _*.ImD 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 n)uck5
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