12. 用于严格分析的光路图(LPD)设置
1) 设置光栅工具箱光路图,用于严格线性(2维)光栅分析。
2) 通过创建转换点列光学界面来模拟光束分束光学界面。
3) 移除距离小于加工分辨率限制的转换点。光学性能结果的降低可通后续参数优化进行补偿。
File:Sc570_Rigorous_Beam_Splitter_Optimization_4_LPD.lpd
13. 可编程光栅分析器
1) 可编程光栅分析器可自定义评价函数,用于评价衍射级次的效率和瑞利系数。
2) 可编程光栅分析器包含在示例文件,包括用于计算一致性误差和6个必须级次衍射效率的代码片段。
3) 源代码编辑器在VirtualLab的试用版中不可用。
14. 分束器的严格分析
1) 使用傅里叶模态法进行严格的分析以计算级次的效率。分析的表面轮廓是利用迭代傅里叶变换算法和薄元近似法进行优化的。
2) 效率(包块菲涅尔损耗):80.9%
3) 一致性误差:6.4%
4) 一致性误差显著增加。
15. 参数优化
1) 参数优化文件用于优化基于严格分析的结果。
2) 可变参数:
- 所有转换点位置
- 利用比例因子缩放轮廓高度。
File:Sc570_Rigorous_Beam_Splitter_Optimization_5_ParamOpt.opt
3) 评价函数被用于优化
- 一致性误差(命名为value#1)
- 衍射效率(命名为value#2)
- 最小特征尺寸
4) 优化函数的优化优先级
- 特征尺寸限制
- 一致性误差
- 衍射效率
5) 优先级是通过评价函数权重来控制的
6) 关于更多的参数优化的信息可以查看以下应用案例和辅导教程:
教程101:参数优化介绍
http://www.lighttrans.com/documents_search.html?tx_abdownloads_pi1%5Bsword%5D=Tutorial_101.01 。
案例341:正弦光栅特定衍射级次效率的参数优化
http://www.lighttrans.com/documents_search.html?tx_abdownloads_pi1%5Bsword%5D=341 。
16. 优化结果
1) 图:分束器各衍射级次的效率
2) 效率(包括菲涅尔损耗):81.85%
3) 一致性误差:0.5%
File:Sc570_Rigorous_Beam_Splitter_Optimization_6_OptLPD.lpd
4) 优化后表面轮廓
5) 最小特征尺寸:442nm
17. 总结
1) VirtualLab 可用于衍射分束器的参数优化。
2) 利用傅里叶模态法可以在优化过程中对光束分束器的衍射效率进行仿真。
3) 参数优化的初始预测值可利用迭代傅里叶变换算法进行优化。
4) 利用转换点实现衍射分束器表面的建模,并用于参数优化。
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