用于点阵投影仪的非近轴分束器

点阵投影仪能够将入射光束分割成密集的离散点阵列，近年来应用迅速增长。为了实现所需的高点数，这些设备通常会结合高度发散的光源板与分束器。

 

在这些系统的模拟中，在精度和速度之间取得合适的平衡是相当具有挑战性的：一方面，分束器的小结构需要应用严格的方法，而计算量往往很大。另一方面，模拟应该足够快捷，能够在内存使用和时间的合理范围内产生结果。此外，该系统通常不仅包括点阵投影仪，而且如果不是其他的附加的光学元件如透镜下，至少还包括在自由空间中传播。

 

由光学建模和设计软件VirtualLab Fusion提供的在单一平台上的建模技术的非常自由的交互性的方法刚好适用上述情况。它允许应用严格的傅里叶模态方法/严格的耦合波分析（FMM/RCWA），以必要的精度建立非近轴分束器的模型，同时通过结合其他技术避免计算过度，这些技术可以更快分析系统中其他潜在元件，包括是否在自由空间传播、通过镜头还是两者兼而有之。所有这些都是在一个具有一致性光源模型的单一软件平台上进行的，这意味着从一种建模技术到另一种建模技术不会丢失重要信息，也避免了不同软件包之间任何繁琐的来回操作。

 

在本周的时事通讯中，我们展示了这样一个点阵投影仪系统，提供了对该设备的工作原理的分析和涵盖其设计的文档。
 

一个点阵投影仪的功能原理的演示
 

 

本用例展示了点阵投影仪的工作原理，包括在衍射分束器的理想设计和真实设计之间的比较。

 

非近轴结构的设计与严格分析

衍射分束器

 

      

采用傅里叶模态法（FMM）对非近轴衍射分束器进行了严格的分析，该方法最初采用迭代傅里叶变换算法（IFTA）和薄元近似算法（TEA）进行设计。