| infotek |
2022-09-06 08:32 |
非近轴衍射分束器的设计与严格分析
om h{0jA0 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。 UVQ7L9%?f /JkC+7H4
/Q{P3:k m P'^%TE 设计任务 o*rQP!8,oy eKvV*[Na 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 9f+>ix,ek* Av' GB
wU\s;
dK s?R2B)a 光栅级次分析模块设置 k%]=!5F Xx:F)A8O .iX# A<E} 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。 ,#?uJTLH jhbonuV_
xg_Df, sZGj"_-Hzu <Z}SKR"U% 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。 4k-+?L!/G 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。
-!W<DJ* >9e(.6&2XZ
!`41q=r 衍射分束器表面 V-'K6mn; %wcSM~w
VA*y|Q6 +5VLw 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。 &`0/CV ?;/^Ya1;Z
1$qh`<\ Urr#N
;{h CF r}[7x]sP 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) M" ^PW,k Um#Wu]i
<\kr1qHH ^j-3av= 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 w2_bd7Wp< 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 nWQ;9_qBB 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 ;22oY>w {pM?5"MMJ
?T+q/lt4 L_=3<nE 光栅级次和可编程光栅分析仪 oy<WsbnS ^&y$Wd]6
34\(7JO 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。 !uQPc p+)Y Tzzc AL>$HB$ 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 NaX k'0Pi6 Q0EiEX) 设计与评估结果 相位功能设计 ?-^~f 结构设计TEA评价 vWGwVH/K FMM评估 高度标度(公差) (}}S9 K `ZC<W]WYX/ 通用设置 */|BpakD< YnLErJ Q7W>qe%4 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。 /7gOSwY 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。 j~*L~7 b0oMs=uBn 纯相位传输设计 8By|@LO )"pF R4
l\C.",CEcc ;Iq/l%vX 结构设计 9-MUX^?u B
~OZ2-~
T#>7ub P#AW\d^"B 8@tV9+u 更深的分析 =Q\r?(Iy •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 aA,!<^&} •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。 AvW:<}a, •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 Cg(Y&Gxf. MG.`
r{5
p|! L*:jXmUM_~ 使用TEA进行性能评估 rW=Z>1 lv04g} W
j:VbrR 13>0OKg`# 使用FMM进行性能评估 5k.oW= w4gJoxY-`
/{&tY:;m 62zYRs\Y)X 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ;5)P6S.D Om5Y|v"*
,'u W*kx t;}:waZD 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 f.9SB
7Ve1]) u
x U4 +|d k=jk`c{<[ 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 6}!#;@D~ e7sp =I,
|
|