G`zm@QL 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。
ca}2TT&t /> Nt[o[r
6#yUc_5 \ .o8t+X'G 设计任务 +3`alHUK eq" ]%s 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
nie% eC&U I|J/F}@p
>MK98(F ]{ kPrey 光栅级次分析模块设置 6Iw\c .KC++\{HE ?8 {"x8W; 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。
8D].MI^ 8] ikygt"
~v83pu1!2s B;WCTMy} ;wVwX6:ZKr 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。
lLD12d 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。
_rYkis^u GF
WA>5n'
smLQS+UE 衍射分束器表面 T)CP2U
&/b~k3{M_
Df#l8YK# >j`qh:^ 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。
XlJZhc {e5= &A
KYP!Rs/j. T)})
pt!V
Fx+*S3==%e fzA9'i` 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) j7c3(*Pl
i LAscb
qCO/?kW d[35d J7F 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。
;6wA" 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,。
$A`VYJtt# 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。
NCx%L-GPi ]:f%l
mEy
6R5Qy]]E *#Wdc O`- 光栅级次和可编程光栅分析仪 Wm3X[?V
C
$JmzrE
-(#iIgmP 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。
}{"fJ3] c^ A9JdU& 9K&:V(gmw 使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率
_y3Xb`0a JG,%qFlk aATA9V 设计与评估结果 相位功能设计
o lxByzTh> 结构设计TEA评价
JZ#[
2mLh FMM评估 高度标度(公差)
h@h! ,; IMfqiH) 通用设置 m_l[MG\ 5Dl/aHb ;'Nd~:-] 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定
标准筛选结果的选项。
<o= 8FO 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
H4JTGt1" 4{l, 纯相位传输设计 (khL-F [sb[Z:
[h:T*(R? p^u:&Quac 结构设计 AvHCO8h|
,{q;;b9
AFfAtu 5 BJmA2L 2[;_d;oB @ 更深的分析
C/&-l{7 •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
BX^tR1 •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。
'Qo*y%{@5 •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
B~du-Z22IZ XS BA$y
))i }7chc `V3Fx{
使用TEA进行性能评估 +t:0SRSt
5P$4 =z91
1>&]R= +&"zU GTIc 使用FMM进行性能评估 y#$CMf
-q^
zkdetrR
|B2+{@R &l[$*<P5V 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ?KI,cl
%9RF
/[>sf[X\I9 UOmY-\ &c 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 zZC9\V}R
ivz5H(b
9?3&?i2- /Qk4 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 bNoW?8bZ
)@'}\_a3[]