非近軸衍射分束器的設計與優(yōu)化

衍射分束器能夠通過(guò)預先設置的功率比值將單束激光分割成多束，廣泛應用于激光材料加工和光學(xué)計量等領(lǐng)域。但是由于非近軸、高數值孔徑分束和衍射角所需的特征尺寸較小，這種器件的設計和優(yōu)化可能具有難度。VirtualLab Fusion為光學(xué)工程師提供了幾個(gè)工具來(lái)幫助他們完成這項任務(wù)。

 

為了說(shuō)明一般工作流程，我們展示了兩個(gè)案例：在第一個(gè)案例中，我們采用迭代傅里葉變換算法(IFTA)和基于薄元近似（TEA）的結構設計生成一系列分束器的初始設計，然后通過(guò)傅里葉模態(tài)法或嚴格耦合波分析(FMM/RCWA)進(jìn)一步優(yōu)化。為了給最后一個(gè)優(yōu)化步驟定義一個(gè)合適和有效的優(yōu)化函數，應用了可編程光柵分析器。第二個(gè)示例更詳細地介紹了這一部分。
 

非近軸衍射分束器的嚴格分析
 

 

采用傅里葉模態(tài)法(FMM)對非近軸衍射分束器進(jìn)行了嚴格的評價(jià)，該方法最初采用迭代傅里葉變換算法(IFTA)和薄元近似算法(TEA)進(jìn)行設計。
 

高數值孔徑分束器優(yōu)化與用戶(hù)定義的優(yōu)化函數
 

 

這個(gè)應用案例演示了如何定義和使用用戶(hù)自定義優(yōu)化函數，用于評估和優(yōu)化衍射高數值孔徑分束器的衍射級次效率。