非傍轴衍射分束器的设计与严格分析

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zhangyifan 发表于 2023-12-5 09:44:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

摘要




非傍轴衍射光束分束器的直接设计仍然是一个挑战。由于衍射角度相当大,元件的特征尺寸与光的波长相近。因此,通常使用的傍轴建模方法变得不准确,需要严格的技术。因此,在这个例子中,迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元件近似(TEA)被用于衍射光学元件(DOE)的初步设计,并且之后使用傅里叶模式方法(FMM)也称为严格耦合波分析(RCWA)进行严格的性能评估,包括在高度变化的情况下对优点函数变化的研究。


任务

• 使用傍轴近似(TEA)进行衍射1:7×7光束分束器的初步设计,用于结构设计部分。

• 使用严格分析(FMM/RCWA)对性能进行分析和进一步优化,以提高均匀性并评估零阶的影响。





模拟与设置:工具简介与整体流程概览

连接建模技术:衍射光束分束器





通过配置助手和IFTA进行相位设计




将传输函数转化为结构





衍射光束分束器表面





衍射光束求解器 - TEA & FMM





光栅级数 & 可编程光栅分析器





设计与评估结果:

• 相位函数设计

• 结构设计

• TEA 评估

• FMM 评估

• 高度缩放检查(用于优化/容限)


仅相位传输设计





结构设计





使用TEA进行性能评估





使用FMM进行性能评估





进一步的分析(优化后,容差分析)





进一步优化 - 调整设计#1的零阶





进一步优化 - 调整设计#2的零阶





进一步优化 - 调整设计#3的零阶






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