S;"$02] 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。
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PKZMuEEy, l'1_Fb 设计任务 xUPg~c0 ,Vy_%f 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
n){u!z)Al 7yal T.
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jghV?I{T 光栅级次分析模块设置 6RfS_ CN6b982& V8G.KA " 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。
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82YZN5S3]3 L;U?s2&Y =&mdxKoT0 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。
0KN'\KE 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。
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;m"R.Q9* 衍射分束器表面 `pXPF}T
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bLC+73BjC QSvgbjdE 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。
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8Ib5 )5x,-m@ 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) r#c+{yY
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{'o\#4Wk N#^o,/ 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。
4Z/]7Ie 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,。
=BBqK=W.d 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。
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y<)q;fI7 ]U.YbWe^ 光栅级次和可编程光栅分析仪 G}`Hu_ [\)
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JjG>$z 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。
&z"yls (oB9$Zz!t jxZd
=%7Q 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
*%QTv3{ Es+BV+x[.c G=>LW1E| 设计与评估结果 相位功能设计
vUgo)C#< 结构设计TEA评价
Cc` )P>L FMM评估 高度标度(公差)
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>L EYU3Pl% 通用设置 FhMl+Ou
z.*=3 yQ+C}8r5 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。
~'/_q4 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。
!Baq4V?KN ?)XPY< 纯相位传输设计 !,N),xG}~ 2_;3B4GDF
' q{|p+ 0& ?/TSC 结构设计 TY gn
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D(Yq<%Q =#{i;CC% ch]Q% M 更深的分析
=]F15:%Zq •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
T\o!^|8 •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。
F anA~ •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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#:M)a?E/% } T1~fa 使用TEA进行性能评估 >-YWq
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`i~K; 使用FMM进行性能评估 U)grC8 C
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U^{'"x+ m'suAj0 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 &l NHNu[
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,-{2ai_ x'wT%/hp 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 \!,@p e_
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(@1*-4l l/w<R 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 Mlr}v^"G
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