[技术]非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

n4A_vz  
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。 >dO1)  
hZ@frbuowk  
WjLy7&  
N?7MYP
 
设计任务 HZ%2WM  
\Gm$hTvB&  
使用近轴近似的衍射1：7×7分束器的初步设计通过严格分析，进一步优化零阶均匀性和影响 sZ,xbfZby  
"LZQ1P*ef$  
ZNWo:N8;  
j#4 Iu&YJ  
光栅级次分析模块设置 UF37|+"E  
                       b>g&Pf#N!  
|Z6M?n  
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。 pUbf]3 t  
N,kPR  
/bm2v;  
9O(vh(C  
4-j3&
(  
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。 HK}br!?  
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。 ].ZfT
rM]  
@ ;T|`Y=7  
$~)BO_;o  
衍射分束器表面 aE aU_f/  
M9[52D!{  
{
"kEu  
?XCFRt,ol  
    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。 lL8
pIcQW  

DA=#T2)p  
6gfn5G  
Uk1|y\  
[d"]AF[#  
Q)]C~Q  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 6ijL+5  
ht>C6y  
-9PJ4"H  
5;v_?M!UCK  
 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。 +"mS<  
 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，。 h@kq>no  
 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。 dw*PjIB9x  
8U8%XIEJ  
g2RrBK,  
gm^j8B  
光栅级次和可编程光栅分析仪 ~Un+Zs%24  
7{z\^R^O  
@ra^0  
    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。 5& 2([  
8'sT zB]  
kh4., \'  
        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
QT8GP?F  
qg2fTe  
cMU"SO  
            设计与评估结果            相位功能设计 s78MXS?py  
            结构设计TEA评价 6 4
,('+  
FMM评估            高度标度（公差） !l(D0 C  
uqot
Vil,  
通用设置 hr@kU x  
#Vy8<Vy&w  
4 EE7gkM5  
        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。 B}(r>8?dm  
        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。 u+7S/9q8  
8(zE^W,[8"  
纯相位传输设计 8l.bT|#O  
G+~f  

OA7YWk<K  
Rs@>LA  
结构设计 V|{\8&2  
jd.{J{o  
T)Y{>wT  
eS: 8Pn  
H8x66}  
        更深的分析 .vnQZ*6  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 \<aR^Sj.  
•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。 P @Jo[J<  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 $ucDzf=o  
FoQy@GnM5  
3<x1s2
U  
;7>k[?'e  
使用TEA进行性能评估 x%'5rnm|  
<*Gd0 v%  
v]GQb  
\1He9~6  
使用FMM进行性能评估 nYnBWDnV  
>Jk]=_%  
'NNfzh  
aGAeRF  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ,<(0T$o E[  
<nk9IAH  
MBq
w{cy  
<y=+Gh  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 zCdcwTe  
oLS/  
`m`Y3I  
LO;?#e7  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 2EH0d6nt  
R=J5L36F