摘要
直接設計非近軸衍射分束器仍然是一個挑戰(zhàn)。由于衍射角相當大，元件的特征尺寸與工作波長在相同的數(shù)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，迭代傅里葉變換算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始設計結構，和傅里葉模態(tài)方法(FMM)隨后應用于嚴格的性能評估。
設計任務
使用近軸近似的衍射1：7×7分束器的初步設計，通過嚴格分析，進一步優(yōu)化零階均勻性和影響
光柵級次分析模塊設置
使用常規(guī)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(shù)。
1. 通過應用設計帶中的結構設計，所得到的傳輸函數(shù)可以轉換為結構輪廓。
2. 對于此轉換，使用了薄元近似(TEA)。因此，所得到的結構與初始相位函數(shù)成正比。
3. VirtualLab Fusion提供計算出的形式已經預設在光路中。
4. 要在不同的模擬場景中使用這種結構，需要從組件內部獲取實際的采樣表面或指定的堆棧。
衍射分束器表面
為了進一步評估，使用了通用光柵光學設置，其中加載之前保存的堆棧。光柵光學裝置提供了獨特的工具、組件和分析儀，以進一步研究給定周期結構的特性和性能。
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA)
一般光柵組件提供了薄元近似(TEA)和傅里葉模態(tài)方法(FMM)作為解決模型給定的光柵。
薄元近似通常產生更快的結果，當結構小于波長的5倍,可能有精度問題，。
傅里葉模態(tài)方法允許一個嚴格的模擬，但需要更高的數(shù)值計算。
光柵級次和可編程光柵分析儀
設計與評估結果
相位功能設計
結構設計
TEA評價
FMM評估
通用設置
提供多次運行文檔，允許用戶執(zhí)行任意數(shù)量的設計，并提供根據(jù)特定標準篩選結果的選項。
通過這種方法獲得了以下三個結果：我們將對其進行進一步評估。
純相位傳輸設計
結構設計
更深的分析
•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(shù)運行是執(zhí)行此類調查的最佳工具。
使用TEA進行性能評估
使用FMM進行性能評估
進一步優(yōu)化–設計#1的零階階次優(yōu)化
進一步優(yōu)化–設計#2的零階階次優(yōu)化
進一步優(yōu)化–設計#3的零階階次優(yōu)化
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