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摘要 e&Z\hZBb ~R;9a"nr 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。 +3HukoR( !Gv*iWg
f8ap+][ "6T: &> 设计任务 =j)y.x( g$&uD 使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响 _%HpB= *cjH]MQ0Ak
ep"YGx[V '%W'HqVcG1 光栅级次分析模块设置
z*Y4t?+ A),nkw0X GZ L{~7n 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 ?)B"\#`t Zk#^H*jgx
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b>N)H 0nkon3H 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 |!r.p_Zt 2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 *. H1m{V 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 ^*;{Uj+O~Y 4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 5z ebH +O<0q"E
sGNVZx 衍射分束器表面 :!omog ; Q-f6)+&
)P6n,\ o<`)cb } 为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 l2DhFt$!= U] 2fV|Hn
t6.hg3Y \]y4e^FZZ
B]PTe~n^ `={s*^Ta 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ?[4!2T,Ca B,sv! p+q5
+ahr-v^R< Mr}]P(4h 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。 8^fkY'x 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,。 7m;2M]BRi 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。 { VC4rA #;bpxz1lR9
%IS'R`;3 B,SH9, 光栅级次和可编程光栅分析仪 LEM{$Fxo& gf!hO$sQ3
<B]\& 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。 0A%>'< ?Gq'r2V -e=p*7'] 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 xF)AuGdp\ 0dKI+zgr ({3hX"C@Q 设计与评估结果 CPq{M.B 相位功能设计 aq[ ;[$w 结构设计 J@ x%TA TEA评价 B;'Dh<J1 FMM评估 dhe?7r]u 高度标度(公差) QN[-XQ>Xt _m!TUT8o 通用设置 W~GbB:- q #f
U* p*10u@, 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 ,s'78Dc$ 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。 ,jWMJ0X/N= T ,,
Ao36 b _fI1f| 纯相位传输设计 73/kyu-0% D_GIj$%N[
W1X\!Y nG;wQvc 结构设计 0N3 cC4! Nw@tlT4
x^aqnKoJ%\ 4[za|t ?2VY^7N[ 更深的分析 \oF79 •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ^(I4Do~} •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 .gNWDk0$Y •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 .3Nd[+[ &6A'}9Ch
D'aq^T' .5I!h ! 使用TEA进行性能评估 [B9'/: 4l2i'H
-ea>}S ko2Kz
k 使用FMM进行性能评估 E
3b`GRay 4C^;lK
Efi@hdEV orn9;|8q 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 wZVY h .lfKS!m2
s z I0 a,mO;m 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 bs!N~,6h 0es[!
M:|Z3p K _aVrQ@9 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 I|lz;i}$ *)k}@tY
V6"<lK8" i"%X[(U7 VirtualLab Fusion技术 M}NmA ?Y2ZqI
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