非傍軸衍射分束器(qì)的設計(jì)與嚴格分析

摘要
 

  

非傍軸衍射光束分束器(qì)的直接設計(jì)仍然是一個(gè)挑戰。由于衍射角度相當大(dà)，元件的特征尺寸與光的波長相近。因此，通(tōng)常使用的傍軸建模方法變得(de)不準确，需要嚴格的技(jì)術(shù)。因此，在這個(gè)例子中，叠代傅裏葉變換算(suàn)法（IFTA）和(hé)薄元件近似（TEA）被用于衍射光學元件（DOE）的初步設計(jì)，并且之後使用傅裏葉模式方法（FMM）也稱為(wèi)嚴格耦合波分析（RCWA）進行(xíng)嚴格的性能評估，包括在高(gāo)度變化的情況下對優點函數(shù)變化的研究。

 

任務 

• 使用傍軸近似（TEA）進行(xíng)衍射1:7×7光束分束器(qì)的初步設計(jì)，用于結構設計(jì)部分。

• 使用嚴格分析（FMM/RCWA）對性能進行(xíng)分析和(hé)進一步優化，以提高(gāo)均勻性并評估零階的影(yǐng)響。

 

 

模拟與設置：工具簡介與整體(tǐ)流程概覽

連接建模技(jì)術(shù)：衍射光束分束器(qì)

  

 

通(tōng)過配置助手和(hé)IFTA進行(xíng)相位設計(jì)

 

 

将傳輸函數(shù)轉化為(wèi)結構

 

 

衍射光束分束器(qì)表面

 

 

衍射光束求解器(qì) - TEA & FMM

 

 

光栅級數(shù) & 可(kě)編程光栅分析器(qì)

 

 

設計(jì)與評估結果：

• 相位函數(shù)設計(jì)

• 結構設計(jì)

• TEA 評估

• FMM 評估

• 高(gāo)度縮放檢查（用于優化/容限）

 

僅相位傳輸設計(jì)

 

 

結構設計(jì)

 

 

使用TEA進行(xíng)性能評估

 

 

使用FMM進行(xíng)性能評估

 

 

進一步的分析（優化後，容差分析）

 

 

進一步優化 - 調整設計(jì)#1的零階

 

 

進一步優化 - 調整設計(jì)#2的零階

 

 

進一步優化 - 調整設計(jì)#3的零階