f#b;s<G 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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$irF R*r;`x 设计任务 &-hXk!A fu $<*Sa2 使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步
优化零阶均匀性和影响
U/9_: MC;2.e`
0 pPSg9 :pvJpu$] 光栅级次分析模块设置 fKOC-%w }GL@?kAGR5 |58xR.S'g 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。
6#(==}Sm+ R-J^%4U`7
2c1L[]h' 6-J%Z%yT # ?n(OH~@$i 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。
1paLxR5 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的
模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
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\x;`8H 衍射分束器表面 p;n"zr8U
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a(oa?OdJ N|\Q:<!2_w 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) jIi:tO9G^,
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#Ic)]0L h yK&)y?~ 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。
fs\A(]`$ 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,。
1s/548wu 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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ApNS0 qV79bK 光栅级次和可编程光栅分析仪 /odDJxJ
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N> xdX5
<NWq03:& 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。
Dl@Jj?zc nM|Cv %z~=Jz^ 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
QtQbr*q@% Z5|BwM fPPC`d&Q3 设计与评估结果 相位功能设计
/]oQqZHv 结构设计TEA评价
.tcdqL-' FMM评估 高度标度(公差)
1]69S( +\]Gu(z< 通用设置 2F
:8=_sA nvQTJ4,, =M=v;
,I- 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。
LwYWgT\e 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。
! k 1 Ge+ YS:p(jtd 纯相位传输设计 F3[,6%4v g%<n9AUl
f@[qS7ok wJj:hA} 结构设计 eG7Yyz+t$
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H*e +
2 aW-6$=W m!5Edo-;< 更深的分析
E!_3?:[S_ •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
'o~gT ;T# •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。
1YK(oRSDn •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
M|NQoQ8q 1yVhO2`7]
2VzYP~Jg 5|5p -B 使用TEA进行性能评估 IC?(F]$%>
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/,`OF/% H@1}_d 使用FMM进行性能评估 C;j&Vbf
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Re&"Q8I.8 gB~^dv { 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 PD&gC88
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0( *L)s,5 wZs 2aa 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 1jej7p>K
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QFMAy>Gdn Ek1c >s,t 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 Nte$cTjX
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