[技术]非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

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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。 Hw&M2a  
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设计任务 @~3c"q;i7  
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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 :g[x;Q[@  
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光栅级次分析模块设置 :n9~H+!  
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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。 30+l0\1  
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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。 L]N2rMM  
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。 8p{  
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衍射分束器表面 jMui+G(h  
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    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。 ZM`P~N1?)g  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 9w;J7jgOT!  
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 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。 u;ooDIq@  
 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，。 XW_xNkpL5c  
 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。 Bi:wP/>v  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 ]!G>8Rc  
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    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。 vs)I pV(  
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        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 o/ g+Z  
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            设计与评估结果            相位功能设计 qvU$9cTY  
            结构设计TEA评价 j /dE6d  
FMM评估            高度标度（公差） ^Z4q1i)JO  
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通用设置 ]n]uN~)9  
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        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。 K1/gJ9+(\  
        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。 K*U=;*p)  
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纯相位传输设计 /z)3gsF  
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结构设计 +.(}u ,:8  

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        更深的分析 B#k3"vk#  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 5 2@udp  
•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。 ZA_zKJ[[7  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 AJ?}Hel[0  
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使用TEA进行性能评估 cbu nq"  
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使用FMM进行性能评估 A|taP$%  
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进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 !M]%8NTt2  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 Z(LxB$^l[  
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进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 }c35FM,  
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