[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 ZnW@YC#9  
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。 -e*ZCwQ  
y<:<$22O  
设计任务 LP];x3  
 ?K_ '@  
*\G)z|^yx  
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 \ZI'|Ad  
BU|#e5  
光栅级次分析模块设置 7zemr>sIh  
@? c2)0
 
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。 RY9V~8|M  
`aC){&
AP(  
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。 5PT5#[  
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。 9X$ma/P[  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 YW/QC'_iC  
4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构，需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 PcT?<HU  
衍射分束器表面 tDg}Ys=4K>  
为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 9$qm
>,o  
eWJ`$"z  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) b^0}}12  
aj^wRzJ}zA  
 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 p5r]J+1  
 薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 n+;6=1d7ZW  
 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 Om;&_!
i  
4JGtI*%5lq  
光栅级次和可编程光栅分析仪 TS2ZF{m  
ZyrI R  
~`M\Ir  
设计与评估结果 *z*uEcitW  
相位功能设计
>TkE~7?l  
结构设计 xG&)1sT#-\  
TEA评价 F8:vDv  
FMM评估 }|u4 W?H  
L|P5=/d  
通用设置 !$-\;<bZw  
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。 mpPdG  
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。 t3(
]YgF  
SN7"7joP<  
纯相位传输设计 Ms~{
9?  
2EZb )&Q  
-K9c@?  
结构设计 tg]x0#@s  
~cTN~<{dq  
if|+EN%  
更深的分析 6f')6X'x  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 [W%$qZlP  
•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。 P9g en6  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 $hivlI-7Ko  
X/iT)R]b  
使用TEA进行性能评估 1%4sHSN  
x=ul&|^7D  
]E\n9X-{  
使用FMM进行性能评估 P"B0_EuR<T  
Tb3J9q+ya  
S S2FTb-m  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 &?mD$Eo  
28 8XF9B^  
oD<kMK  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 WI?oSE w  
f7m%|v!  
X!e[GJ  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化