2D vKW%; 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。
BKJwM'~ sM _m .ou#BWav/ "TQ3{=j{ 设计任务 _Pe,84Ro VNggDKS~K 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
QRw/d}8l WF&?OHf2 7j//x Tr}a }
N$soaUs 光栅级次分析模块设置 B098/`r ?c7}
v Dpf"H 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的
参数。
bAkCk]>5 oBpoZ @[Z `9>1 w d \~4IOu Z{p)rscX 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。
H6Dw5vG"l 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的
模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
gQ8FjL6? /t$J<bU v "Yo 衍射分束器表面 w1q`
\[CPI`yQe
AzlZe\V?)~ qTV;L- 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。
] l@Mo7|w gOSFvH8FU dPx{9Y<FzU 1SY`V?cu Q"VS;uh.v G Ch]5\ 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) J =j6rD
Oh]RIWL
mR|;}u;d -w3KBlo 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。
ZaKT~f%%z 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,。
UFOUkS
F 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。
@5tW*:s B*c@w~E Rg,]du u? 83[gV@LW0m 光栅级次和可编程光栅分析仪 s(u,mtG
piPx8jT`F
%k8H'w\ 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。
k&M9Hn2 Pr_$%x9D UU;U,q 使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率
OMM5p=2Q eCfy'US;@3 a"Q> K7K 设计与评估结果 相位功能设计
`rQDX<? 结构设计TEA评价
Lo-\;%y FMM评估 高度标度(公差)
CA8N X) O9PQ 通用设置 9s9_a4t5 \fjr`t] 7sglqf> 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定
标准筛选结果的选项。
y'#i'0eeL 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
3l?-H|T 7!kbe2/]' 纯相位传输设计 hF4gz*Q ?K9zTas@ sQ05wAv %<?U`o@* 结构设计 c'Mi9,q
'v?"TZ
z!>
H^v JrA\ V=K }g]O_fN7~ 更深的分析
Y[p •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
~IIlCmMl, •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。
K2gg"#ft? •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
z pV+W-j] c!20((2|I *<rBV`AP
YgfQ{3^I 使用TEA进行性能评估 )(`HEl>-9c
Hs>|-iDs(
Sn~h[s_( xzrA%1y 使用FMM进行性能评估 .Km6
(U
Bq
9Eu1
@Z{!T)#}j 9d8bh4[ 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 +GDT@,/
rV6SN.
rh+2
7" ,'>,N/JA 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 B$)&;Q
d|Q_Z@;JF
>ngP\&\ LkA_M'G 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 [t.x cO
s J~WzQ