p\{-t84n 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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Ej7 /X ~ nL:SG{7 设计任务 hXGwP4 RI2f`p8k 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
*._|- L .d/:30Y
b|zg< 6oSQQhge 光栅级次分析模块设置 5sPywk{ 8}w6z7e|{ lnGq :- 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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_7DkS}NJs
'8j$';&` wW?,;B'74 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。
.Wi{lt 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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PCn Q_A-Q 衍射分束器表面 aCV4AyG
9z?oB&5
Jx#k,Z4 DP/J(>eG 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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Xl 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) t?nX=i*~]
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_ .i3,-l) G,= yc@uq 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。
v6\F
Q9|t 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,。
hC_Vts[v/ 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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-)!>M>=s p#f+P? 光栅级次和可编程光栅分析仪 eK /?%t
aj,)P3DJu
]<DNo&fw 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。
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+z B <*H^(0 iAMtejw 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
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t4Z 4(?G6y) 设计与评估结果 相位功能设计
N^VD=<#T 结构设计TEA评价
bshGS8O FMM评估 高度标度(公差)
Y<\^7\[x +5v}q.:+ 通用设置 3>z[PPw Bqws!RM'&@ k&hc m 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。
!0/z>#b 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。
y%]8'q$ .'[/|4H 纯相位传输设计 v;y0jD#b
(kTXP_
+w|9x.&W #y]3LC#)^G 结构设计 U3vEdw<lV
puJ#w1!x`
P,gdnV
^ >zY \Llv f<y&\'3 更深的分析
2=PBxDs; •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
TPO1 GF •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。
ydWtvFuS •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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4aZCFdc ?3sT"r_d@ 使用TEA进行性能评估 $7I]`Jt
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Oi:JiD= e{G_GycH 使用FMM进行性能评估 KiLvI,9y
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gvli %9n c-XLI 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 }\v^+scD
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ZofHic v@ONo?) 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 P`s(kIe
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OsW"CF2 EiV=RdL 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 w`yx=i#
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