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摘要薄元近似（TEA）是一種廣泛使用的方法，例如傅立葉光學(xué)計(jì)算光柵的衍射效率。 然而，眾所周知，相對(duì)較小的光柵周期，該近似變得不準(zhǔn)確。 在此示例中，我們選擇兩種類(lèi)型的透射光柵：正弦光柵和閃耀光柵。 我們同時(shí)使用TEA和FMM（也稱(chēng)為RWCA，是嚴(yán)格算法）來(lái)分析具有不同周期的此類(lèi)光柵，并通過(guò)比較結(jié)果來(lái)研究這兩種方法的特性。

摘要薄元近似（TEA）是一種廣泛使用的方法，例如傅立葉光學(xué)計(jì)算光柵的衍射效率。 然而，眾所周知，相對(duì)較小的光柵周期，該近似變得不準(zhǔn)確。 在此示例中，我們選擇兩種類(lèi)型的透射光柵：正弦光柵和閃耀光柵。 我們同時(shí)使用TEA和FMM（也稱(chēng)為RWCA，是嚴(yán)格算法）來(lái)分析具有不同周期的此類(lèi)光柵，并通過(guò)比較結(jié)果來(lái)研究這兩種方法的特性。

用戶可以在嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)法(FMM)和近似，但更快的薄元近似(TEA)之間進(jìn)行選擇。

我們使用TEA和FMM(也稱(chēng)為RWCA，這是嚴(yán)格的)來(lái)分析這種具有不同周期的光柵，通過(guò)比較結(jié)果，我們研究了兩種方法的表現(xiàn)建模任務(wù)光柵元件通用光柵組件（General Grating Component）允許用戶在模擬中選擇不同的求解算法。用戶可以在嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)法(FMM)和近似，但更快的薄元近似(TEA)之間進(jìn)行選擇。

我們使用TEA和FMM(也稱(chēng)為RWCA，這是嚴(yán)格的)來(lái)分析這種具有不同周期的光柵，通過(guò)比較結(jié)果，我們研究了兩種方法的表現(xiàn)建模任務(wù)光柵元件通用光柵組件（General Grating Component）允許用戶在模擬中選擇不同的求解算法。用戶可以在嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)法(FMM)和近似，但更快的薄元近似(TEA)之間進(jìn)行選擇。

圖1（a）所示的SRG，可以通過(guò)幾種方法製造，如電子束寫(xiě)入，光刻，納米壓印，或鑽石車(chē)削。與VHG不同，SRG沒(méi)有空間變化的折射率。相反，光柵的表面是由周期性的微結(jié)構(gòu)組成的。為了對(duì)SRG進(jìn)行建模，需要採(cǎi)用類(lèi)似傅里葉模態(tài)法（也叫RCWA）的算法。本文將介紹VHG的工具。

作為衍射光學(xué)領(lǐng)域廣泛使用的方法，薄元近似（TEA）在計(jì)算薄衍射元件的衍射效率時(shí)非常有效。 但在另一方面，當(dāng)衍射光柵的周期小到可以與波長(zhǎng)相比較時(shí)，這種近似將會(huì)變得不準(zhǔn)確。 我們選擇了兩種常用的透射光柵輪廓（正弦和閃耀），并應(yīng)用TEA和嚴(yán)格的FMM / RCWA進(jìn)行分析，用來(lái)比較兩種方法的結(jié)果。

該方程最廣為人知的解法是理想的單模高斯光束的解法。存在依賴(lài)於給定係統(tǒng)對(duì)稱(chēng)性的其他正交解集。1 它們可用於對(duì)高階光束模式進(jìn)行建模。在這篇Blog中，我們描述了 OpticStudio 中可用於表徵高階雷射光束的模型。定義後，此類(lèi)光束可以在 OpticStudio 中使用物理光學(xué)傳播設(shè)計(jì)的任何光學(xué)系統(tǒng)中傳播。

因此，設(shè)計(jì)過(guò)程超出了近軸建模方法。因此，在這個(gè)例子中，迭代傅里葉變換算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，和傅里葉模態(tài)方法(FMM)隨后應(yīng)用于嚴(yán)格的性能評(píng)估。

作為衍射光學(xué)領(lǐng)域廣泛使用的方法，薄元近似（TEA）在計(jì)算薄衍射元件的衍射效率時(shí)非常有效。 但在另一方面，當(dāng)衍射光柵的周期小到可以與波長(zhǎng)相比較時(shí)，這種近似將會(huì)變得不準(zhǔn)確。 我們選擇了兩種常用的透射光柵輪廓（正弦和閃耀），并應(yīng)用TEA和嚴(yán)格的FMM / RCWA進(jìn)行分析，用來(lái)比較兩種方法的結(jié)果。

因此，設(shè)計(jì)過(guò)程超出了近軸建模方法。因此，在這個(gè)例子中，迭代傅里葉變換算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，和傅里葉模態(tài)方法(FMM)隨后應(yīng)用于嚴(yán)格的性能評(píng)估。

因此，設(shè)計(jì)過(guò)程超出了近軸建模方法。因此，在這個(gè)例子中，迭代傅里葉變換算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，和傅里葉模態(tài)方法(FMM)隨后應(yīng)用于嚴(yán)格的性能評(píng)估。

可用結(jié)構(gòu)的高度計(jì)算(TEA) 衍射曲面高度結(jié)構(gòu)定義為： 可選參數(shù)-分層水平 總結(jié)：真實(shí)衍射透鏡計(jì)算方法 用傅里葉模態(tài)法/嚴(yán)格耦合波分析(FMM/RCWA)或薄元近似(TEA)的局部線性光柵近似(LLGA)來(lái)計(jì)算真實(shí)的衍射透鏡表面。其步驟是：1.

如參考文獻(xiàn)[4]中所述，需要一個(gè)巨集來(lái)掃描不同Z位置的PSF並創(chuàng)建圖。1.4 參數(shù)化 DOE 矢高-> POP像上述方法一樣，可以透過(guò)在OpticStudio中對(duì)二進(jìn)制矢高建模來(lái)模擬菲涅耳波帶片。但是，對(duì)於這種類(lèi)型的DOE，光線追跡引擎將無(wú)法正常工作。垂直入射到DOE上的光線不會(huì)改變其方向，因?yàn)楸砻鏇](méi)有傾斜。但是，垂直入射的光束可以用適當(dāng)設(shè)計(jì)的菲涅耳波帶片聚焦。

因此，它通常超出近軸建模方法的范圍。在此示例中，將迭代傅里葉變換算法（IFTA）和薄元件近似（TEA）用于衍射元結(jié)構(gòu)的初始設(shè)計(jì)，然后將傅里葉模態(tài)法（FMM）應(yīng)用于嚴(yán)格的性能評(píng)估。 設(shè)計(jì)任務(wù) 純相位傳輸?shù)脑O(shè)計(jì) 使用迭代傅立葉變換算法（IFTA）進(jìn)行純相位傳輸設(shè)計(jì)。

由于衍射角度相當(dāng)大，元件的特征尺寸與光的波長(zhǎng)相近。因此，通常使用的傍軸建模方法變得不準(zhǔn)確，需要嚴(yán)格的技術(shù)。因此，在這個(gè)例子中，迭代傅里葉變換算法（IFTA）和薄元件近似（TEA）被用于衍射光學(xué)元件（DOE）的初步設(shè)計(jì)，并且之后使用傅里葉模式方法（FMM）也稱(chēng)為嚴(yán)格耦合波分析（RCWA）進(jìn)行嚴(yán)格的性能評(píng)估，包括在高度變化的情況下對(duì)優(yōu)點(diǎn)函數(shù)變化的研究。

Methods)中選擇傅里葉模態(tài)法(Fourier Modal Method)作為元件傳輸方法(Component Propagation)，光柵工具箱默認(rèn)的傳輸方法是傅里葉模態(tài)法(FMM)，對(duì)于特征尺寸遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)的光柵，可以選擇薄元近似（TEA）。

由于衍射角度相當(dāng)大，元件的特征尺寸與光的波長(zhǎng)相近。因此，通常使用的傍軸建模方法變得不準(zhǔn)確，需要嚴(yán)格的技術(shù)。因此，在這個(gè)例子中，迭代傅里葉變換算法（IFTA）和薄元件近似（TEA）被用于衍射光學(xué)元件（DOE）的初步設(shè)計(jì)，并且之后使用傅里葉模式方法（FMM）也稱(chēng)為嚴(yán)格耦合波分析（RCWA）進(jìn)行嚴(yán)格的性能評(píng)估，包括在高度變化的情況下對(duì)優(yōu)點(diǎn)函數(shù)變化的研究。

這些方法的范圍從嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)法（FMM）到適用于具有淺浮雕大型結(jié)構(gòu)的薄元近似法（TEA）。 薄元素近似法（TEA）對(duì)比傅里葉模態(tài)法（FMM）進(jìn)行光柵建模 研究了兩種常用但原理不同的分析光柵衍射效率的算法： TEA和FMM（也稱(chēng)為RCWA）。比較了不同周期的兩種類(lèi)型的光柵（正弦和閃耀）結(jié)果。