切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 998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
    6401
    光币
    26150
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-09-06
    j05ahquI  
    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。 J);1Tpm  
    Vu^J'>X  
    XMa(XOnX  
    oel3H5Nz  
    设计任务 |cWW5\/  
    <W|{zAyv  
    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 I;uZ/cZ|/  
    RTHdL  
    T>kJB.V:oQ  
    fnL!@WF  
    光栅级次分析模块设置 9n |H%AC  
                           W-7yi`5  
    b0m1O.&I_  
    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 "aB]?4  
    HPVT$EJ  
    =QRLKo#_  
    kS/Zb3  
    8^c|9ow  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 5p U(A6RtS  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 fHlmy[V+M  
    3M+hjc.  
    {LR?#.   
    衍射分束器表面 XHlPjw  
    9i,QCA  
    ]1abz:  
    r,[vXxMy(;  
        为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 < ynm A  
    JAmv7GL'6  
    k{y@&QNj  
    ToDNBt.u{+  
    Z&JW}''n|F  
    Zhz.8W  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) Zo-s_6uC  
    /_ o1b_1 U  
    Z^>3}\_v  
     ]c[80F-  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 S"5</*  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 KB *[b  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 /_26D0}UuF  
    )q&uvfQ1(  
    uH65DI<  
    ,)S|%tDW  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 DH)@8)C  
    7!Ym~M=  
    FyZw='D  
        光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。 :E@"4O?<Y)  
    C1r]kF  
    ,t*#o&+  
            使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 IUbYw~f3  
    L$i&>cF\_>  
    w<-CKM3qe  
                设计与评估结果            相位功能设计 8 yB  
                结构设计TEA评价 [KVBT;q6  
    FMM评估            高度标度(公差) Z3~$"V*ZB{  
    Co[  rhs  
    通用设置 B=u@u([.  
    |DwI%%0(F  
    !OPa `kSh  
            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。 VISNmz2P  
            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。 ~Q>97%  
    qD7# q]  
    纯相位传输设计 pRPz1J$58  
    nFX8:fZ$>  
    ~O 65=8  
    EAj2uV  
    结构设计 `fY~Lv{4d_  
    ?`,Xb.NA$K  
    fC&Egy  
    R l^ENrv!]  
    bn~=d@'  
            更深的分析 E`u=$~K  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 d]0fgwwGC  
    •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。 Rkw)IdB  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 2}b1PMpZG  
    .v/s9'lB  
    ~Pv4X2MO  
    O}Fp\"  
    使用TEA进行性能评估 kNd[M =%  
    ,Hch->?Og  
    F?T3fINR  
    azS"*#r6}  
    使用FMM进行性能评估 ;jo,&C  
    Ke~a  
    vd9l1"S  
    FC.y%P,  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 w2@ `0  
    ~Q0jz/#c  
    ^ :6v- Yx  
    VkRvmKYl  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 UF|v=|*{#  
    eH(8T  
    )?K3nr  
     Ae <v  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ++5W_Ooep  
    Pi40w+/  
     
    分享到