ex=~l O 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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w\mF2h _kd |:, 设计任务 s +GF-kJ* Jt)~h,68 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
f@{C3E dd O<3,n;56Z
Gw./qu-W 9,W-KM 光栅级次分析模块设置 l+6\U6_)B G4}q*&:k 4yA`);r62 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。
R\}YD* X\x9CA
m\f_u* OGFKc# eqR#` 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。
V.#8-?z 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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u\xm8}A
=M5M; 衍射分束器表面 q?L(V+X
uE j6A
gcxk'd \DqxS=o; 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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/ yi :Q0 MPbPq3an
]5fM?: <l kW&Z%k 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) Y}uQ`f
fR4l4 GU?)
|"qB2.[ q-%KfZ@(| 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。
h(Ed% 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,。
r)(BT:2m 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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;&6PL]/d G*i# \ 光栅级次和可编程光栅分析仪 +esNwz_
h#>L:Wf5E
v\(m"|4(i 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。
AH'4H."o/9 ASZ5;N4u Xm:=jQn 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
nX\]i~ l$VxE'&LQ $Cd ;0gdv 设计与评估结果 相位功能设计
?ZHE8 结构设计TEA评价
Di<J6xu FMM评估 高度标度(公差)
e9@fQ "Dl9<EZ 通用设置 uxC @y0bU*v7 w$lfR, 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。
R^yZG{?t 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。
?FV7|)f frmqBC VJ: 纯相位传输设计 O<dZA=Oez VyoE5o
B}q }.MoDR3\ 结构设计 a\&(Ua
Sz|Y$,
&=z1$ih>2\ J[<pZ
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I o 更深的分析
N8kb-2 •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
c3zT(FgO>N •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。
X40la_[. •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
iM/*&O} d4p{5F7]^
xxLgC;>[ 3{Ek-{9 使用TEA进行性能评估 D%jD8 p
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8K@"B ,5eH2W 使用FMM进行性能评估 ;.nP%jD
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h/ LR+XX! O1x0[sy 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 \3H<z@;
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MY; %rpR-}j 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 [cGt
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$ hmK8jl<6 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ~In{lQ[QX
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