c!w4N5aM 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。
mUnnk`v qDcl;{L
hrEKmRmF- W%vh7>. 设计任务 "uZ'oN xu&
v(C9 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
0qR;Z{k l9P~,Ec4''
!aLByMA zg8m(=k' 光栅级次分析模块设置 3 5|5|ma xo^_;(; 7J$ ^R6rh 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。
}=XL^a|V K")-P9I6-f
{
"$2 jZm1.{[> L$7v;R3 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。
9%\q* 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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ps<JKHC/c 衍射分束器表面 d&R/f Im
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2"V?+Hhz 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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EkXns%][L yVh]hL#4+w
7cvbYP\<lv N15{7,
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) M=0I 3o}J
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3R4-MK ;=UrIA@y;= 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。
<niHJ* 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,。
HESwz{eSS 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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E$8GXo00v tQ=U22&7 光栅级次和可编程光栅分析仪 ?CmW{9O
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NUx%zY 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。
`<\AnhNW]I "d.qmM 3(FJ<,"D} 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
,h> 0k`J:a 5F
<zW-; eJJvEvZ, 设计与评估结果 相位功能设计
q[dls_ 结构设计TEA评价
(A( d]l FMM评估 高度标度(公差)
Oo=}j /=Q7RJ@P 通用设置 wU+ofj;
+I w_\niqm<y Kw-E%7gh4c 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。
c&F"tLl 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。
oD!72W_: H;IG\k6C 纯相位传输设计 7,Z%rqf\) !:e}d+F
]S%qfna e1 f4X?\e GT 结构设计 YSv\T '3
Hyq|%\A
#l:qht W13$-hf9 KvktC|~? 更深的分析
/r}t •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
pBmacFP •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。
BnAia3z •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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+2C:] 使用TEA进行性能评估 "t4~xs`~X
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&\c$s wm@1jLjrQ 使用FMM进行性能评估 0)9GkHVu(
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; d {b]WLBy 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 DB%=/ \U
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(AR-8 S/7D}hJ 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 u5T\_0
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(Rs<'1+> m,)Re8W- 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 |{ *ce<ip5
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