用于點陣投影儀的非近軸分束器

點陣投影儀能夠將入射光束分割成密集的離散點陣列，近年來應用迅速增長。為了實現所需的高點數，這些設備通常會結合高度發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間的合理范圍內產生結果。此外，該系統通常不僅包括點陣投影儀，而且如果不是其他的附加的光學元件如透鏡下，至少還包括在自由空間中傳播。

 

由光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion提供的在單一平臺上的建模技術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，同時通過結合其他技術避免計算過度，這些技術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、通過鏡頭還是兩者兼而有之。所有這些都是在一個具有一致性光源模型的單一軟件平臺上進行的，這意味著從一種建模技術到另一種建模技術不會丟失重要信息，也避免了不同軟件包之間任何繁瑣的來回操作。

 

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

一個點陣投影儀的功能原理的演示
 

 

本用例展示了點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

 

      

采用傅里葉模態法（FMM）對非近軸衍射分束器進行了嚴格的分析，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）進行設計。