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    [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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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-08-09
    摘要 Ec3tfcNhR  
    OQB7C0+ &  
    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。 U4 \v~n\  
    j;Z?q%M{6  
    qJrKt=CE  
     9g5h~ Ma  
    设计任务 B6k<#-HAT  
    ]4en |Aq  
    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 'u;O2$  
    &k%>u[Bo  
     bNVeL$'  
    !=,Y=5M,  
    光栅级次分析模块设置 tOLcnWt   
                           BB(6[V"SV  
    z_fjmqa?  
    使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 p\ ;|Z+0=  
    79W^;\3  
    a~$Y;C_#<  
    Lm2) 3;ei  
    5HV+7zU5  
    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。 ~<n.5q%Z  
    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}8o 9  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 DI{*E  
    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。 Q'jw=w!|g  
    t'Wv? ,  
     @|vH5Pi  
    衍射分束器表面 ^.!jD+=I  
    "O4A&PJD  
     ?}4,s7PR  
    &~Hed_  
    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。 % (y{Sca  
    ;x/eb g  
    ()?83Xj[c  
    ' 1gfXC  
    >9dD7FH  
     lt&(S)  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) Jq'8"  
    1d<Uwb>  
     4>>=TJ!M  
    d/&> `[i  
     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。 '6 F-%  
     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，。 }Ze*/ p-  
     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。 8'8`xu$  
    0yI1r7yNB+  
     @I`^\oJ  
    ujX; wGje  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 _NsEeKU  
    !{t|z=Qg  
     Ey|_e3Lf[  
    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。 f|~{j(.v  
    7PX`kI  
    3uqhYT;  
    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 F#sm^%_2  
    Ic0Y  
    -{xk&EB^$5  
    设计与评估结果 rm,`M  
    相位功能设计 :lcq3iFn  
    结构设计 nTEN&8Y>R  
    TEA评价 xf]K  
    FMM评估 +1!iwmch>  
    高度标度（公差）     sI!H=bp-8  
    PC#^L$cg}  
    通用设置 T`ibulp  
    Go)$LC0Mi  
    t~->&Ja   
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 ^es]jng`  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     3N2d V6u  
    &vp KBR ^  
    U%nkPIFm  
    纯相位传输设计     "tzu.V-  
    P2-&Im`+  
     FvxM  
    .:r~?$(  
    结构设计 H4w\e#|  
    ?FQ#I~'<  
     !mmMAsd,  
    {arqcILr  
    4N,mcV  
    更深的分析 52e>f5m.  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 vjuFVJwL  
    •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。 YA4D?'  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 ^Co$X+  
    vwU1}H  
     t;e&[eg  
    t<!;shH,s  
    使用TEA进行性能评估 bO=|utpk  
    2s\ClT  
     #X}HF$t{=  
     6l]X{A.  
    使用FMM进行性能评估 1UP=(8j/  
    ~zqb{o^pT  
     +WH\,E  
    ]ordqulq1  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 @Jzk2,rI  
    ]:|B).  
     Z7;V}[wie  
    \#{PV\x:Nn  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 5?kfE  
    D@O `"2  
     C$OVN$lL`8  
     H3A$YkK [  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 9P?0D  
    35<A :jKS  
     Zse&{  
     52w@.]  
    VirtualLab Fusion技术 CL=%eSsuD  
    WAa45G  
      \i%'M%  
    va6Fp2n<1*  
     
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