[技术]VirtualLab Fusion应用：非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

摘要 y!Q&;xO+!  
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。 `Q*L!/K+  
".eD&oX{  
设计任务 ,.uPlnB_  
V3-5:z  
FMuM:%&J]  
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 : \w\K:
 
w Maib3Q  
光栅级次分析模块设置 ]w(i,iJ  

2hl'mRW  
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。 ZUb6d*B  
>9(lFh0P  
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。 V7!x-E/  
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。 &<-Sxjj  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 wz5xJ:Tj  
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。 m#mM2Guxe  
衍射分束器表面 aO?(ZL  
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。 /v E>*x  
Y0=qn'`.  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ao<@a{G  
U&|=dH]-  
 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。 b:Dr_|  
 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，。 [: X  
 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。 PWOV~`^;  
|Z<NM#1  
光栅级次和可编程光栅分析仪 AW4N#gt8',  
pIk&N
I  
=u(. Y  
设计与评估结果 _mKO4Atw  
相位功能设计 4,T!zT6&  
结构设计 `itaQGLD  
TEA评价  [ottUS@  
FMM评估 /+ vl({vV  
iK1<4
)  
通用设置 HiEXw}Hkz  
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。 [L8Bgw1  
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。 !MNUp(:  
v&%GK5j7O  
纯相位传输设计 *?7Ie;)  
E% Ce/n  
W\o(f W  
结构设计 el39HB$  
$$2\qN -  
>sdj6^[+  
更深的分析 SY_T\ }  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 aHe/MucK  
•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。 5@bLDP  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 *;8tj5du  
bN@V=C3  
使用TEA进行性能评估 MOY.$M,1  
MRiQaUg2  
/i$E|[  
使用FMM进行性能评估 @;M( oFS9  
G*ZHLLO4S\  
dU\,>3tG  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 Zh]d&Xeq  
0#KDvCBJ  
 qm&}^S  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 0F6^[osqtl  
&i4*tE3],  
~cVFCM  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化