[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。 n]fMl:77  
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设计任务 .h[yw$z6  
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使用近轴近似的衍射1：7×7分束器的初步设计通过严格分析，进一步优化零阶均匀性和影响 8a3h)R  
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光栅级次分析模块设置 :SvgXMY@  
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使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 5l4YYwd>v  
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1. 通过应用设计带中的结构设计，所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换，使用了薄元近似(TEA)。因此，所得到的结构与初始相位函数成正比。 3 G_0DS  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构，需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 Ws*UhJY<GS  
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衍射分束器表面 2v?fbrC5c  
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    为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 H?_>wQj&  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) wGg_ vAn  
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 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 ?!HU$>  
 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，。 a]nK!;>$  
 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。 g0ks[ }f-  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 YJu~iQ`i  
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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。 e2qSU[  
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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 L@s_)?x0  
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            设计与评估结果            相位功能设计 * o{7 a$V  
            结构设计TEA评价 T/]f5/  
FMM评估            高度标度（公差） 5Mz:$5Tm  
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通用设置 s@IgaF {  
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        提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 T>68 ,; p  
        通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。 h8dFW"cpC  
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纯相位传输设计 2Gh
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结构设计 l];/,J^  
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        更深的分析 :gO5#HIm  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 BP}@E$  
•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。 tI)|y?q  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 >x>/
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使用TEA进行性能评估 6?'7`p  
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使用FMM进行性能评估 uP+VS>b  
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进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 \<ysJgqUG  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 c]zFZJ6M  
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进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 FWA?mde  
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