切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1060阅读
    • 0回复

    [技术]非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6441
    光币
    26350
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-09-06
    y]}N [l  
    直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大,元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此,设计过程超出了近轴建模方法。因此,在这个例子中,迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构,和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 W?yGV{#V(=  
    q{XeRQ'/  
    \xKhbpO~  
    =%d.wH?dZ/  
    设计任务 &#;lmYyaui  
    ,VZ<r5NT  
    使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响 5P[urOvV  
    {yM@3v~  
    -/R?D1kOq  
    N~%~Q  
    光栅级次分析模块设置 7 b 8pWM  
                           I+rLKGZC  
    /%AA\`: 6  
    使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数 a*qc  
    QPX3a8w*  
    |N0RBa4%  
    Hv</Xam  
    #kp +e)F  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 %$F_oO7"  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 PoZxT-U  
    6SEq 2   
    WfYC`e7q  
    衍射分束器表面 z q@"qnr  
    %t%D|cf  
    ,f$ftn\~j/  
    W];l[D<S*  
        为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。  g:?p/L  
    U98e=57N  
    f`-UC_(;  
    +THK Jn!>  
    O5ZR{f&  
    sV`p3L8pl  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) :`Xg0J+P  
    0F<$Zbe2B  
    YXDuhrs}  
    Jm-bE 8b  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 u2cDSRrqT  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 hlGrnL  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 -_irkpdC[  
    %18%T{|$e  
    vOU9[n N[  
    B>%;"OMp  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 7%5EBH &  
    >njX=r.  
    2{4f>,][  
        光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。 !"dAwG?S  
    {GG;/Ns{f-  
    Jm,tN/o*  
            使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 $t.M `:G  
    Rg 5kFeS  
    j7b4wH\#  
                设计与评估结果            相位功能设计 "f>`ZFp^  
                结构设计TEA评价 r tH #j  
    FMM评估            高度标度(公差) ->2m/d4a  
    1B~[L 5p9  
    通用设置 0HDL;XY6  
    ilwIqj  
    _c,{}sn  
            提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 F87c?Vh)K  
            通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 PBgU/zVn  
    R,m|+[sl  
    纯相位传输设计 cnj32H^+  
    /#!1  
    C wwZ~2  
    0}WDB_L  
    结构设计 r\$`e7d}!  
    Wx|De7*  
    h/..cVD,K  
    H.&"~eH  
    U|+ c&TY  
            更深的分析 .Xk#Cwm'  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 8B3C[?  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 UL`% Xx  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 r+,JM L   
    bd)Sb?  
    ?%Gzd(YEY  
    C&;m56  
    使用TEA进行性能评估 K?*p|&Fi?8  
    N$M:&m3^  
    rtz  ]PH  
    jz,Gj}3;  
    使用FMM进行性能评估 Pp`[E/ qj4  
    a2B9 .;F  
    ex8}./mjJ  
    GB}!7W"  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 pV/5w<_x?  
    r}-vOPn`E  
    _Q7]Dw/w\  
    ow*^z78M{  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 - @tL]]  
    v;d3uunqv  
    C#P7@JE  
    VM w[M^  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ^tI4FQ>Y  
    \6;b.&%w2  
     
    分享到