| infotek |
2022-09-06 08:32 |
非近轴衍射分束器的设计与严格分析
{KqERS&
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。 c{\x<AwO g]PC6xr38
2T-3rC) xX\A&9m 设计任务 qR^i5JH}u HC
RmW' 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 T-.Bof(?w |K'7BK_^J
s%@HchZ 1 7DB!s@"
光栅级次分析模块设置 X~rHNRIU ;s w3MRJ F=V_ACU 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。 P+(Ys[J3 WbHI>tt
0r%,|FaS ]MRQcqbpqL r95$( N 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 3NlG,e'T2 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 E)%r}4u> skBzwVW I
jHM}({)- 衍射分束器表面 --g?`4 xi! R[xr1
ufXU F1b~S;lm 为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 cB2jf</ <j^"=UN4#
h2mU C:P.+AU"`
~n9- <dX7{="& 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) nCSXvd/ o,DI7sb
KGsW*G4U= m|k:wuzqK 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 FW!1 0K? 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 Iw;J7[hJ&$ 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。 Xd@x(T~'X `I)ftj%
uf}Q{@Ab D>I|(B!.p8 光栅级次和可编程光栅分析仪 q@&.)sLPgO ,?>:Cdz4
q)KLf\ 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。 I
DtGtkF y3)R:h4AH F ][QH\N 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 4I<U5@a Odj4) 7EukrE<b' 设计与评估结果 相位功能设计 Jz'8|o;^ 结构设计TEA评价 `B7 1 ` FMM评估 高度标度(公差) 2=ZZR8v AHtLkfr(r 通用设置 8A3!XA nLv"ON~ Tq=OYJq5U 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。 !mtX*;b(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。 uZ7~E._ $ h<l 纯相位传输设计 Y]!{
nW a]u1_ $)
@Zd/>' U,)@+?U+h 结构设计 iPoDesp *Mr?}_,X*
,6FmU$
Kn K\]I@UTwq rezH5d6z62 更深的分析 H3Z"u •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 rlIDym9nY~ •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。 M<x
W)R •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 }I;5yk,o }v?_.MtS
+r
2\v LVX01ox$ 使用TEA进行性能评估 h%T$m_ t/9,JG
V`MV_zA2 #aV2+ `d 使用FMM进行性能评估 a;$'A[hq MGzuQrl{H
y $K#M b#<@&0KE 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 <BNCo5* |p1pa4%}
/K./k!'z q:D!@+U 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 )FfJ%oT} ?m$7)@p
Ltt+BUJc /6%< | |