U\\nSU 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。
p/f!\ tuiQk=[c
q4rDAQyPO ']]&<B}mz 设计任务 bG6<=^ IAJYD/Y&? 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
7berkU0P 4:
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ef;Ta|# XN=Cq*3} 光栅级次分析模块设置 Jqt&TqX@s _,i+gI[ 4JD 8w3u/ 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。
M"t=0[0DM: )5Bkm{v3
_\tGmME37 <.h\%&'U P6E=*^^m( 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。
3oCw(Ff 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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_>moza 衍射分束器表面 u8wZ2j4S
/@H2m\vBX
Q:x:k+O- I'[hvp 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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'%m0@5|hCD Y)@PGxjz
.2b) rKo~ $pT%7jV} 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) QxGQF|
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3`qT#p{
YW}1iT/H Qw$"W/&X 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。
~Lc>~!!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,。
.=>T yq 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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a9E!2o+, ZHshg`I` 光栅级次和可编程光栅分析仪 8dw]i1t<
FNDLqf!j
LaZF=<w( 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。
lK^Q#td:` fxDY:l {I|k@ 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
K;f'&9-+i, n/"T7Y\2 r<oI4px 设计与评估结果 相位功能设计
gkpNT) 结构设计TEA评价
1>*]jj} FMM评估 高度标度(公差)
{zGIQG9 vtFA#})~ 通用设置 g)'tr
' rI}E2J j8os6I 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。
%uGA+ \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。
B-[SUmHr 33kI#45s 纯相位传输设计 e![Q1!r [&*$!M
x
0 kXC.rgal 结构设计 ^c]Sl
.;tO;j|6
2vnzB8"k E|9LUPcb `OQ&u 更深的分析
Z"?AaD[ •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
)
WIlj •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。
[6S"iNiyKT •参数运行是执行此类调查的最佳工具。
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tL+8nTL l7{hq}@;cC 使用TEA进行性能评估 f
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3r em"M 使用FMM进行性能评估 6sy%KO*A
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(^2 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ;D8Nya>%
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e+R.0E _R(5?rG, 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 0K3FH&.%
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0v7;ZxD 4_.k Q"'DH 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 lIjHd#q-C
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