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非近軸繞射分束器的設計與嚴格分析

時間:2022-09-05 16:06來源:未知作者: infotek點擊:次列印

摘要

直接設計非近軸繞射分束器仍然是一個挑戰。由於繞射角相當大，元件的特徵尺寸與工作波長在相同的數量級上。因此，設計過程超出了近軸建模方法。因此，在這個例子中，反覆運算傅立葉變換演算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用於繞射元素的初始設計結構，和傅立葉模態方法(FMM)隨後應用於嚴格的性能評估。

設計任務

光柵級次分析模組設置

使用常規的分束器會話2編輯器，VirtualLabFusion提供了一個指導工具，允許用戶一步一步地指定所有影響分束器設計的參數。

將傳輸函數轉換為結構

1.   通過應用設計帶中的結構設計，所得到的傳輸函數可以轉換為結構輪廓。
2.   對於此轉換，使用了薄元近似(TEA)。因此，所得到的結構與初始相位函數成正比。
3.   VirtualLab Fusion提供計算出的形式已經預設在光路中。
4.   要在不同的類比場景中使用這種結構，需要從元件內部獲取實際的採樣表面或指定的堆疊。

繞射分束器表面

繞射光束求解器-薄元素近似(TEA)

光柵級次和可程式設計光柵分析儀

光柵級次分析儀提供了所有繞射階的效率的概述，作為許多可能的輸出。

使用可程式設計光柵分析儀，用戶可以指定應計算的值。
例如:總效率、均勻性誤差、0階效率

設計與評估結果

- 相位功能設計
- 結構設計
- TEA評價
- FMM評估
- 高度標度（公差）

純相位傳輸設計

結構設計

進一步分析

高度剖面的縮放對零階有很大影響。

可以利用這一點來糾正零階不期望的效率，從而改善均勻性。

參數運行是執行此類調查的最佳工具。

用TEA進行性能評估

使用FMM進行性能評估

進一步優化–設計#1的零階階次優化

進一步優化–設計#2的零階階次優化

進一步優化–設計#3的零階階次優化

VirtualLab Fusion技術

文檔信息

延伸閱讀

-    Grating Order Analyzer

-    Configuration of Grating Structures by Using Interfaces

-    Design of a High-NA Beam Splitter with 24000 Dots Random Pattern

-    Design of Diffractive Beam Splitters for Generating a 2D Light Mark

-    High NA Splitter Optimization with User-Defined Merit Functions

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