g5H+2lSC 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 -`7T;t~ w+Ag!O}.L
z}Xn>-N- z[vMO% 设计任务 ,]>Eg6B,u G|.>p<q 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
o-R;EbL -\LB>\;qn
9NVe>\s_ O||M
| 光栅级次分析模块设置 .'
#_Z.zr D\>CEBt m"`&FA 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。
%U'YOE6 C^.:{
o XA*K.X< 7\5;;23N4 n
pBpYtG 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。
Qb6s]QZEV 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。
m"NZ; *d ' 9"oc.ue.2D
OLlNCb#t 衍射分束器表面 |0dmdrKD
z6$W@-Vd
:FB#,AOa_ m@)K]0g<f 为了进一步评估,使用了通用光栅
光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。
C;M.dd _a^%V9t
q*,];j/>k yX?& K}JI
UV$v:>K# 8I3"68c_a 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 36e!je
B$sB1M0q
6;k#|-GU& sd
xl@ 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。
t(}\D]mj 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,。
1W;q(#q 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。
# KK>D?.: +-1t]`9k4
Q&rpW:^v t L}i%7 光栅级次和可编程光栅分析仪 H0_hQ:K
kTt;3 Ia
ANZD7v6a 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。
]G#og)z4 22)2olU UF3WpA 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
"JT R5;`w KpA
iKe VD#`1g< 设计与评估结果 相位功能设计
C AVqjT7 结构设计TEA评价
FT!|YJz<K FMM评估 高度标度(公差)
$_%yr
~2 LSS3(l[,: 通用设置 zVFz}kJa i!@L`h!rw B0T[[%~3M 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定
标准筛选结果的选项。
t
5g@t0$ 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。
% V/J6
3V>2N)3`A 纯相位传输设计 9l5l"Wj& v `9IS+Z
"9:1>Gr{G OB
FG!.) 结构设计 sluR@[l
OQIQ
~&8ag` 6&5p3G{%0 TL lR"L5 更深的分析
D7T(B=S6 •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
p)NhV •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。
8wKF.+_A •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
VC,wQb1J/ df; -E
~_OtbNj# BR;f! 使用TEA进行性能评估 S4508l
Z<T%:F
`'H"|WsT C%}}~Y 使用FMM进行性能评估 wyvrNru<l4
H48`z'o
u^&2T(xGi [R:\ 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 8(J&_7u
KAH9?zI)M
hY XH9: ,R_ KLd 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 /2Q@M>
! c,=%4Pb
s_xWvx8?4. (lBgWz 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 Exd$v"s
Y
g(){wCI