非傍轴衍射分束器的设计与严格分析

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