用于點(diǎn)陣投影儀的非近軸分束器

點(diǎn)陣投影儀能夠將入射光束分割成密集的離散點(diǎn)陣列，近年來(lái)應用迅速增長(cháng)。為了實(shí)現所需的高點(diǎn)數，這些設備通常會(huì )結合高度發(fā)散的光源板與分束器。

 

在這些系統的模擬中，在精度和速度之間取得合適的平衡是相當具有挑戰性的：一方面，分束器的小結構需要應用嚴格的方法，而計算量往往很大。另一方面，模擬應該足夠快捷，能夠在內存使用和時(shí)間的合理范圍內產(chǎn)生結果。此外，該系統通常不僅包括點(diǎn)陣投影儀，而且如果不是其他的附加的光學(xué)元件如透鏡下，至少還包括在自由空間中傳播。

 

由光學(xué)建模和設計軟件VirtualLab Fusion提供的在單一平臺上的建模技術(shù)的非常自由的交互性的方法剛好適用上述情況。它允許應用嚴格的傅里葉模態(tài)方法/嚴格的耦合波分析（FMM/RCWA），以必要的精度建立非近軸分束器的模型，同時(shí)通過(guò)結合其他技術(shù)避免計算過(guò)度，這些技術(shù)可以更快分析系統中其他潛在元件，包括是否在自由空間傳播、通過(guò)鏡頭還是兩者兼而有之。所有這些都是在一個(gè)具有一致性光源模型的單一軟件平臺上進(jìn)行的，這意味著(zhù)從一種建模技術(shù)到另一種建模技術(shù)不會(huì )丟失重要信息，也避免了不同軟件包之間任何繁瑣的來(lái)回操作。

 

在本周的時(shí)事通訊中，我們展示了這樣一個(gè)點(diǎn)陣投影儀系統，提供了對該設備的工作原理的分析和涵蓋其設計的文檔。
 

一個(gè)點(diǎn)陣投影儀的功能原理的演示
 

 

本用例展示了點(diǎn)陣投影儀的工作原理，包括在衍射分束器的理想設計和真實(shí)設計之間的比較。

 

非近軸結構的設計與嚴格分析

衍射分束器

 

      

采用傅里葉模態(tài)法（FMM）對非近軸衍射分束器進(jìn)行了嚴格的分析，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。