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關(guān)鍵詞： 傅里葉模態(tài)法，F(xiàn)MM，迭代傅里葉變換算法，IFTA，1維，光柵，二元，改進(jìn)，高數(shù)值孔徑，效率，一致性 V{rQ@7 SE
4U[X-AIY& 1. 簡(jiǎn)介 #;"lBqxY`
O:dUzZR[' 1) 本示例主要介紹了1：6二元衍射分束器元件的嚴(yán)格參數(shù)優(yōu)化。 ldG$hk'
X0KUnxw 2. 摘要 a$LoQ<f_
?W&a jH_T 1) 衍射光束分光器件是一種典型的計(jì)算機(jī)優(yōu)化光柵，用于將單激光光束分束成具有確定功率的預(yù)期衍射級(jí)次的多光束。 6p 14BruV 2) 衍射分光器的優(yōu)化一般采用迭代傅里葉變換算法。 n|PW^kOE/ 3) 然而基于近似值的設(shè)計(jì)步驟對(duì)于大的衍射角度和波長(zhǎng)范圍內(nèi)的特征尺寸是無(wú)效的。 b_@bS<wsF}
4) 該教程主要示范： #|Je%t}~ 利用迭代傅里葉變換算法對(duì)高數(shù)值孔徑1：6光束分光器的優(yōu)化。 tTJ$tx 利用傅里葉模態(tài)法對(duì)光束分束器進(jìn)行嚴(yán)格的電磁場(chǎng)分析。 "2 I{T 自定義優(yōu)化函數(shù)用于衍射級(jí)次評(píng)價(jià)及優(yōu)化。 N/E=-&E8 使用參數(shù)優(yōu)化改善光束分束器表面并使用傅里葉模態(tài)法進(jìn)行分析。 W'Qy4bl7C
#;'*W$Wk2 3. 建模任務(wù) BU^ E68?G
!,*Uvs@b 1) 1：6高數(shù)值孔徑分束器 B{1yMJA QW%xwV?8 2) 照明波 ay28%[Q b4 平面波； }oii|=,#^ 真空波長(zhǎng)：635.63nm； C,{ Ekb g 偏振態(tài)：x方向線偏振光； |:d_IB@ 入射角：0°； e#?rK=C?9 光源場(chǎng)直徑：無(wú)窮大； "%=K_WJ? 在熔融石英上定義光源場(chǎng) 0fR?zT?
\(1WLP$2U 4. 期望的衍射級(jí)次分布 Z0Qh7 xWve
AE%zqvp> 1) 分束器其實(shí)是一個(gè)所謂的偶級(jí)次缺失光柵。僅使用了奇數(shù)次級(jí)次，且其6個(gè)奇數(shù)級(jí)次具有相同的強(qiáng)度； J
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96|F 2) 下表列出了周期為4.5455um，在100mm處的6個(gè)奇數(shù)衍射級(jí)次位置及其相應(yīng)的衍射角： {d,^tG} 4Y@q.QP 5. 期望衍射級(jí)次的評(píng)價(jià)函數(shù) d,t'e?
v <?k$ e5
 E^m2:J]G e?dR'*- z 這些條件的數(shù)學(xué)意義是： )/t= g
M,P:<-J
 [xPO'@Y HOVzpj ηi 表示級(jí)次i的衍射效率，其中對(duì)于i， SJ:Wr{ Or3
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 o31pF 8#a2 kR<b 6. 加工條件 'S; l"
DQ_ pLXCC 1) 通常制造商對(duì)最小結(jié)構(gòu)尺寸是有限制的； zMAlZ[DN 2) 對(duì)于該案例中兩個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)的最小距離應(yīng)大于300nm。 Fi#b0S
g0RfvR 7. 設(shè)計(jì)步驟 O,7*dniH
&4Y@-;REt 1) 利用迭代傅里葉變換算法(IFTA)對(duì)一個(gè)初始推測(cè)的高數(shù)值孔徑1：6衍射分束器進(jìn)行優(yōu)化； kL% o9=R1 2) 生成轉(zhuǎn)換點(diǎn)列：利用轉(zhuǎn)換點(diǎn)列描述而二元光柵； $
?YSAD1 3) 自定義優(yōu)化函數(shù)，用于衍射級(jí)次效率的嚴(yán)格評(píng)價(jià)和優(yōu)化； HQ3kxOT 4) 利用傅里葉模態(tài)法嚴(yán)格地分析分束器； b_oUG _B3] 5) 利用參數(shù)優(yōu)化及傅里葉模態(tài)法。改善二元光束分束器光學(xué)界面結(jié)構(gòu)。 m?<5-"hz
]N1gzHa S 8. 迭代傅里葉變換算法 `~ R%}ID
1$ {Cwb/F 1) 對(duì)于分束器相位優(yōu)化僅使用迭代傅里葉變換算法(IFTA)優(yōu)化文件的光束分束器的相位傳輸。 c(!{_+q" 2) 用于評(píng)價(jià)結(jié)果的評(píng)價(jià)函數(shù)是： B,ZLX/ c9
效率(不包含菲涅爾損耗)：84.5%； K]Q1VfeL= 一致性誤差：0.13%； 8x<; AL|` 3) 文件：Sc570_Rigorous_Beam_Splitter_Optimization_1_IFTA.dp ZDl(q~4?z
o!|TCwt 9. 迭代傅里葉變換算法(IFTA)優(yōu)化結(jié)果 4B@L<Rl{\
K #'{Ko 7j\jOkl V 1) 衍射分束器衍射級(jí)次的相對(duì)強(qiáng)度。 y Ide] 2) 基于優(yōu)化傳輸函數(shù)的分析。 Pb@9<N
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