[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 W5#5RK"uX  
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。 Td6Gu"  
ww0m1FzX  
设计任务 Xfq]vQ/{  
?n]e5R(cj  
=2BB ~\G+  
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 Wd0$t   
}'o[6#_*X  
光栅级次分析模块设置 74hQ?Atw:  
P0/B!8x  
使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 C/sDyv$  
vW\|% @hW,  
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。 NbDfD3 1GK  
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。 4h[S`;D0Vf  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 ~582'-=+  
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。 C6"bGA  
衍射分束器表面 Q<e`0cu|p  
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。 OP-%t\sj>  
JN{xh0*  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 8G SO]R  
7+h*&f3>  
 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。 OR\-%JX/5  
 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，。 rX8EXraO  
 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。 q|8p4X}/]  
qZ39TTQ*p  
光栅级次和可编程光栅分析仪 te+5@k#t  
l5jW`cl1  
JKFV7{%Gl  
设计与评估结果 $B iG7,[#  
相位功能设计 E9Q?@'h  
结构设计 7 -(LWH  
TEA评价 x%;Q /7&$  
FMM评估 >%"Q]p  
JMMsOA_]  
通用设置 EmDA\9~@R  
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。 t?-7Z6  
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。 ; md{T'  
P7Th94  
纯相位传输设计 GM/3*S$c  
,H3C\.%w\  
-9S.G  
结构设计 n9zS'VU  
VesO/xG<  
*5i~N}  
更深的分析 tk^1Ga3  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 zN\~v  
•可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 Q7y6</4f  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 RRD\V3C84  
%@!Vx  
使用TEA进行性能评估 %Km_Sy[7']  
/D[GXX  
!Xwp;P=  
使用FMM进行性能评估 E(T6s^8  
p6V`b'*>  
>#@1 I  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 [@}{sH(#Ta  
o8P 5C4y  
@1#$  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 `d=$9Pi  
r\Wp\LfY&{  
-Uz xs5Zl  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化