TECHNICAL KNOWLEDGEBASE
【Grating Package】 【Diffractive Optics Package】
2023-02-16
非近軸回折型ビームスプリッターの設計と厳密な解析
非近軸回折型ビームスプリッターを直接設計することは依然として難易度が高い作業です。分岐角度が比較的大きく、素子の構造は動作波長と同等かそれよりも小さくなります。その結果、近軸モデリングでアプローチ可能な範囲を超えることが多くあります。この事例では、回折光学素子の構造を一次設計するために反復フーリエ変換アルゴリズム（IFTA）とthin-element approximation（TEA）を使用し、次にフーリエモーダル法（FMM）によって厳密な性能評価を行います。
設計タスク
近軸条件を超えて動作する回折型ビームスプリッターを、とりわけ0 次回折光をコントロールするために、どのように設計し最適化すればよいでしょうか？
設計
位相透過関数の設計
位相透過関数の設計に反復フーリエ変換アルゴリズム（IFTA）を使用します。
構造の設計
近軸条件を仮定し、構造の設計にthin-element approximation（TEA）を使用します。
性能評価
TEAによる性能評価
近軸条件を仮定し、構造の設計に使用したTEA を用いて評価を行います。
フーリエモーダル法による性能評価
非近軸条件において、実際の性能を確認するためにFMM による厳密な評価を行います。
さらなる最適化
0 次回折光の調整
いかなる仮定もせずに、FMMを使用して直接構造を最適化します。
VirtualLab Fusion での設定
VirtualLab Fusion での流れ
- IFTAを使用した位相透過関数の設計
- マルチランモードでのIFTA の実行
- 位相透過関数からのDOE 構造の設計
Structure Design [Use Case] - サンプリング面を用いた回折格子の定義
Configuration of Grating Structures by Using Interfaces [Use Case] - パラメータランの設定
Usage of the Parameter Run Document [Use Case]
VirtualLab Fusion のテクノロジー
ドキュメント情報
| タイトル | 非近軸回折型ビームスプリッターの設計と厳密な解析 |
| ドキュメント番号 | DOE.0004 |
| バージョン | 2.0 |
| Edition | VirtualLab Fusion Advanced |
| Toolbox | Diffractive Optics Toolbox Silver |
| 使用したVirtualLabのバージョン | 2020.1 (Build 1.200) |
| カテゴリー | Application Use Case |
| 参考資料 |
Grating Order Analyzer |