[技术]VirtualLab Fusion应用：非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

摘要 kC[nY  
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。 |&%l @X6  
ts0K"xmY\c  
设计任务 k)USLA  
cl-i6[F  
S[M\com'  
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 ihhnB  
:ui1]its4  
光栅级次分析模块设置 `24:Eg6r  
( ]o6Pi  
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。 +NEP*mk  
`+/[0B=.  
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。 VbX$i!>8  
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。 f:g<Bz=u)*  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 -nT+!3A8  
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。 2jx+q  
衍射分束器表面 O"9f^y
*  
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。 J0|}u1?l  
^ihXM]1{G  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) i]LK,'  
"$8<\k$LGT  
 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。 tg5jS]O  
 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，。 LGCL*Qbsg  
 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。 M+^K,  
+CNRSq"  
光栅级次和可编程光栅分析仪 @]#+`pZ4A  
LDvF)Eg  
iVu+ct-iv  
设计与评估结果 @+X}O/74  
相位功能设计 e@,,;YO#4  
结构设计 Nd!2 @?V4  
TEA评价 n7q-)Dv_U  
FMM评估 PvT8XSlTx!  
M7Hk54U+t  
通用设置 pr0V)C6  
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。 :g9z^ $g  
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。 #-HN[U?Gs  
khv!\^&DD  
纯相位传输设计 FVQWz
[N  
-;`W"&`ss  
n"K7@[d  
结构设计 HIa$0g0J  
}5tn  
/?XfVhA:A  
更深的分析 4l`gAE$  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 {M~!?#<K  
•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。 N[+dX_h  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 WNYLQ=;  
\+AH>I;vO  
使用TEA进行性能评估 };!c]/,  
610k#$  
\!V6` @0KC  
使用FMM进行性能评估 ;W*$<~_  
=W|Q0|U  
uATBt  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 -<O:isB  
`(a^=e5  
^ KjqS\<  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 G
<dXJ ]\\  
86I*
 
YWZF*,4  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化