6m[9b*s7 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。
iyj3QLqE j#3m|dQ
TwFb%YM JZ=5Bpw 设计任务 ,|pp67 lKWr=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
bS rZ{l )0-o%- e
c'05{C ?3jdg ]& 光栅级次分析模块设置 T3z(k
la J8;Okzb!L tU:FX[&?R 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。
^ ulps**e 85z;Zt0{
jBpVxv h8=h >W- D|Si)_
Iz 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。
zfjw;sUX 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。
f#P_xn&et _7@z_i_c
uD(t`W" 衍射分束器表面 z-@-O
Df@/cT
.pvxh|V uV~e|X
"9s 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。
c7qwNs*f [5Y<7DS
D{C:d\ e)$ JJ5C}`(
zu<3^=3 ~G`J
r 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) W-D[z#)/Y
e<5Y94YE
o.^y1mH' yr{B5z, 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。
0M8.U 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,。
|+NuYz? 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。
5@P-g @ Nb%L&=P8
;fGx;D
Oh`2tc- 光栅级次和可编程光栅分析仪 T~s}N x#
/ L~u02?
H06Bj(Y! 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。
)#`H."Z >&Fa(o;* <y>:B}9' 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
.wc
= ] #D)x}#V\ @ls.&BHUP 设计与评估结果 相位功能设计
)^
<3\e 结构设计TEA评价
&U&%ka<* FMM评估 高度标度(公差)
)}-$A-p# Q2\ 通用设置 sR*Nq5F#9 ZnXejpj)D )|]Z>>%t 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定
标准筛选结果的选项。
hz)9"B\S 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
d^84jf.U ]rW8y%yD 纯相位传输设计 h0VzIuV N5 n>
J_xG}d -7`-wu 结构设计 7Dt"]o"+
_Bk
U+=|J
T9)wj][ . RP`
`mI ek)Xrp:2 更深的分析
\*"`L3 •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
T-8J •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。
8$}OS- •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
PZM42"[& 7g6RiH}
Lko`F$5X 8tQ|-l* 使用TEA进行性能评估 UR3 $B%i
LprM ;Q_
=!<G!^ X?dfcS*!n 使用FMM进行性能评估 OE"<!oIs
E
$6ejGw-
p&3>
`C ybvI?# 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 r
nBOj#N
R&So4},B
JTUNb'#RZ y1,5$0@G 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 QIA R
+ld;k/
+hH}h?K
arj$dAW 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ^ d\SPZ
w0Ij'=: