;q2e[ y 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。
8{-bG8L> 5 /.1h_[K]
xC$CRzAe5p ZV:0:k.x 设计任务 (ZK(ODn)i f87lm*wZ 使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步
优化零阶均匀性和影响
Z&y9m@ \XG\
TUR2|J@n _
3jY,* 光栅级次分析模块设置 |w`Q$ c M7AUY#) TSP#.QY 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。
z
Q11dLjs (w,
Gv-S
h&t9CpTfeJ v6KF0mqA& 2-u9% 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。
3C;nC?]K 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。
0$q)uip ;jT@eBJ
K2pW|@~U 衍射分束器表面 8Jf4";
~YrO>H` B
l0{R`G, @EB2I+[ 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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R;2
Z~P =xsTVT;sj
1mz72K mA']*)L1 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ."JtR
A;C)#Q/
G>c:+`KS 0N>R!
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。
#R3|nL 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,。
AtW<e;!0te 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。
);5H<[ ygfUy
$/;;}|hqi "~/O>.p 光栅级次和可编程光栅分析仪 5j$a3nH
4z> SI\Ss
^N:bT;;$nZ 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。
]Br6!U4~ `%S#XJU O;?Nz:/q 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
Vi_6O; .=<<b|
whvvc2 设计与评估结果 相位功能设计
H^C$2 f 结构设计TEA评价
?_bzg' FMM评估 高度标度(公差)
/L? ia L9":= 通用设置 3Ja1|;(2 ,$<="kJk (S1Co&SX 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。
6E@qZvQ 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。
}:a:E~5y R\d)kcy4 纯相位传输设计 <mX EX`? &pZncm
mJ L=H ZQY?wO: [ 结构设计 MGE8S$Z
24Uvi:B?~
]ovb!X_ #:LI,t y$C\b\hM 更深的分析
7S]<?>* •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
_?QVc0S! •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。
R /0zB •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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Ne9S90HsB6 DA wUG 使用TEA进行性能评估 XlDN)b5v{
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OT{cP3;0*o ::R5F4 使用FMM进行性能评估 T_/ n#e
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?0J&U4 ft><Ql3 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 5l[&-:(Lh
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vA&MJD{ ptMDhMVW 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 'K*. ?M
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;Qq<5I"y ]CxDm 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ,zVS}!jRhy
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