| infotek |
2023-08-09 08:21 |
非近轴衍射分束器的设计与严格分析
摘要 os1?6z~ !.3R~0b 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。 H\fcY p6 X%GD0h]X#
n1*&%d'7 ,{?q^" 设计任务 I( ]BMMj gwSN>oj
& 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 .!(,$'(@= g/8.W
I#U>5"%\a {)V? R 光栅级次分析模块设置 hojHbmm4 EJZ@p7*Oj xMDrE? 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 z wL3,!t ,AH0*L
a`H\-G N%9h~G `,wcQ 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 _i3i HR? 2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 t`"^7YFS> 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 'h-3V8m^e 4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 m|pTn#*` CQdBf3q
5x8'K7/4. 衍射分束器表面
RT%x&j NJZXs_%>$
fO].e"} \bhOPK>w 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。 c[SU5 66y M
h`CP
+}Xr1fr{jw e:N7BZl'c9
>']+OrQH BlXX:aZv 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) *B0V<mV fr+@HUOxsl
: *ERRSL) d,W/M(S 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。 [ S5bj]D 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,。 ~32Pjk~ 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。 P:
n# S % wL;]1&Qq
'/k^C9~m
r #wr2imG6 光栅级次和可编程光栅分析仪 ,Ij=b
LI[ ?~P2\
z^r|3; 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。 lLH$`Wnv EYG"49
c M
Hg6PQIB 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 7Yuk
A8J8u,u9 5O&d3;p' 设计与评估结果 C` pp 相位功能设计 &.zj5*J 结构设计 _z q)0\ TEA评价 Y)|~:& tZ FMM评估 @%c81rv? 高度标度(公差) r*chL&7 u+i (";\ 通用设置 "3SWO3-x YgEM:'1f hyfR9~ 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。 vv &BhIf3 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。 E/ijvuO y0<Uu >V(zJ 纯相位传输设计 "A;s56 }'& ym\(PCa5`
c5("-xB ),=@q+{E{ 结构设计 &'s^nn] GB>aT-G7q
;|<(9u` #|Oj]bd(= O+_N!/ 更深的分析 3y ryeS •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 )Vg2Jix,] •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。 If;R?j0;Q •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 :6Pnie `}gdN};
zI^Da!r. dv, C6t2 使用TEA进行性能评估 e0 u,zg+m n_P3\Y|
b#/i.!:a ^O)ve^P 使用FMM进行性能评估 \gItZ}+c4} R"3
M[^
W`rMtzL5 @A{m5h 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 h%TLD[[/jr Z19m@vMsIP
cwe1^SJ6y .'1SZe7O 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 OR4!YVVQ y\'P3ihK
Y % Ieg.o [
]^X`R 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 KzphNHd 'e@=^FC
}mZVL~|V }HRK?.Vj: VirtualLab Fusion技术 O>c$sL0g 3~Qd)j"<
zN{JJ3- jQ=~g-y
|
|