9HB+4q[ 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。
o%7-<\qS #/_{(P
CFC15/yU X!_&%^L' 设计任务 #N"m[$;QR G 9|2
KUG 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
h+=IxF4 4_kY^"*#"
rGQ2 ve EQN)y27poW 光栅级次分析模块设置 'Lq+ONX5 s]]lB018O\ 63'm
@oZ 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。
; [G: -L+kt_>
G9NI`]k nNq<x^@83 v4<W57oH 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。
4GbfA
.u 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。
%N)B8A9kh $C.a@gm
EsGf+-}|!0 衍射分束器表面 ((C|&$@M
58XZ]Mc0
E*O($tS !m^;wkrY 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
l]4=W<N TG[u3Y4
~P#mvQE) /v^'5j1o
Vbt!, 2_) C7ug\_,s 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) udu<Nis4
[3"F$?e5
UAPd["`)y ~n-Px) 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。
eT+i& 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,。
b3EGtC}^ 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。
Kf1J;*i|\ <4+P37^~
jB8Q% {% ||JUP}eP 光栅级次和可编程光栅分析仪 E/g"}yR
K fD.J)
Z/%FQ 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。
;+<IWDo )O" E#% kL%ot<rt)w 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
I<O$);DV' ._^}M<o L yI 2UmhA 设计与评估结果 相位功能设计
gE _+r 结构设计TEA评价
ZA+dtEE=f9 FMM评估 高度标度(公差)
.ojEKu+EJ' 0K[]UU=P= 通用设置
'g!T${ Hl`OT5pNf tsAV46S 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。
U3X5tED 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。
Ww,\s5Uw c`soVqT$? 纯相位传输设计 )[ A-d(y= q0NFz mG
&1$d`>fn z~#;[bER 结构设计 =SXdO)%2
EY )2,
B W<Dmn Ea&|kO| mY.v: 更深的分析
^1najUpQ_n •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
H].|K/-p •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。
#B;P4n3 •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
`G qe]ZE#" pcy;]U?
moM?aYm O;H6`JQ 使用TEA进行性能评估 au{)5W4~
=vbG'_[7
j|t=%* qD{1X25O 使用FMM进行性能评估 Ipk;Nq
}:0_%=)N<
f' ?/P~[ R9U{r.AA 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 --WQr]U/
V`y^m@U!
&Q3Fgj 5dePpF D5 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 <0})%V?-
sp,-JZD
M]s\F(*ib Vh^y6U< 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 $fmTa02q>
e$Ksn_wEq