| infotek |
2022-09-06 08:32 |
非近轴衍射分束器的设计与严格分析
Y+3!f#exm 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。 MJ\ eh>v& _0 m\[t.
>dM8aJzC Z,X'-7YkU 设计任务 Ea(,aVlj 5p
+ZD7jK 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 YQ0)5 } W8g'lqc|
S{K0.<,E v{<[)cr 光栅级次分析模块设置 SAY
f'[|w 2:LHy[{5 LA[g(i 7 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。 &'' WRgZ} J4YBqp
i7LJ&g/) !7d*v3)d !SKV!xH9 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。 =KT7nl 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。 /Ky__l!bu s[Ur~Wvn
6yy;JQAke 衍射分束器表面 Yh)Isg|0> gf+d!c(/
IooNb:( )RsM!} 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。 syzdd
an |([R'Orm
auWXgkwZs/ 9,]5v+
z5]bia, :h,`8 Di 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) >b.^kc 90xk$3(
0L^u2HZYL aJqeD'\> 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 A*tKF&U5 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 ^S#t|rN
傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 yA[({2% q/1Or;iK
0qFH
s 6>
{r6ixs1 光栅级次和可编程光栅分析仪 [/RM=4Nh5 5HS~op2n/
@$eT~ C 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。 [hRU&z;W N]YtLa,t 9F;S+)H4 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 H0"= Vs,n $ex!!rqN| /( 6|{B 设计与评估结果 相位功能设计 -p-0;Hy 结构设计TEA评价 Vga-@ FMM评估 高度标度(公差) 7L:7/ R \s!*) 通用设置 [t0rfl{. q1k{ <EO<x D=: 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 ] q~<= 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 !~-6wN"k xeTgV&$@ 纯相位传输设计 ;2giZ\ iz"3\{aN
|Wj;QO$C %|XE#hw 结构设计 `&$B3)Eb {fSfq&o
mW`oq V7t!?xOL >adV(V< 更深的分析 ?H R%bngK •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 /2NSZO •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。 w>~M}Ahj •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 Wf>^bFb"$ YTyX`Y#
K6pR8z*? k<4P6? 使用TEA进行性能评估 ?Hy+'sq[ VS/;aG$&y
X,v4d~>] 2RppP?M! 使用FMM进行性能评估 M2T| "Q"= >[*4Tjg
"<l<&
qp )%JD8;[Jq 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 b7h+?!H]R .`C
V^\
;rBp1[qVe (v#pj8aE 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 N?23 m`3 7!2
HNg
t<b 3K- G?V"SU. 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 %%g-GyP
1 |pWaBh|r
|
|