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摘要 1#q^uqO0 s%^o*LQ|9 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。 e6 2y R5gado
4~*Y];!Q ><K!~pst} 设计任务 1|]xo3j"' 05"qi6tncz 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 gvGi%gq _[F@1NJ
K\aAM;)- QkL@JF]Re 光栅级次分析模块设置 SOs,) S~> 5INud GkciA{ 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。 |AC6sfA+ Dp`HeSKU^
SY|Ez!tU:N !)nD xM`p >D~w}z/fk 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。 !LiQ 1`V{ 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。 9T?64t<Ju 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 6rT4iC3Q{ 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。 YmgCl!r@ R1/q3x
Dkw*Je#6PX 衍射分束器表面 .jargvAL* `s%QeAde
_ eiF@G n/ AW?' 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。 5
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H-2_j &[~[~m| 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) h0lu!m#\_ vhpvO>Q
8U=A{{0p 7k~Lttuk 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。 Y"*:&E2)r 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,。 G0/>8_Q>Nr 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。 :Y^I]`lR" |xeE3,8
{ *$9, fI]b zv; 光栅级次和可编程光栅分析仪 mW +tV1XjG 0+j}};
s!de2z 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。 UJn/s;$.e ESv:1o`?n ) Fx?% 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 SX_4=^ OpQ8\[X+ %t[K36,p 设计与评估结果 {(Fe7,.S3 相位功能设计 ^/a*.cu 结构设计 8^vArS; TEA评价 o%qkq K1 FMM评估 hDvpOIUL1 高度标度(公差) CC#C V.2[ F|P;3 通用设置 #KE;=$(S J*K<FFp3< |7c`(. 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 u5F}( +4r 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 ?wCs&tM eM }W6vIn N"1QX6 纯相位传输设计 IN_gF_@% l#xw.2bo
]nc2/S% ]! )xr 结构设计 SH=:p^J u E.^w;~2=
km4g}~N</ Rsn^eR6^ t3>$|}O]t 更深的分析 oIxH 3T •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 A{(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。 3]`mQm E •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 ^*>n4U aDveU)]=1
De]^&qw( zt?H~0$LB 使用TEA进行性能评估 ?0z)EPQ| (Fqa][0
G#lg|# -# I.a0[E/, 使用FMM进行性能评估 oyW00]ka 2fbU-9Rfn
uP6-cs %)JRbX<c 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 F[]& |