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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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    在线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 PvkHlb^x%  
    yS"; q  
    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。 LQ'VhNU  
    nep-?7x  
    <pp<%~_Z  
     48W-Tf6v|  
    设计任务 ;sZHE &+  
    \+I+Lrj%  
    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 ?5Ub&{  
    >&DNxw  
     67b[T~92o  
    1}DUe. a  
    光栅级次分析模块设置 'boAv%1_sa  
                           ]>"q>XgnI  
    =2tl149m/z  
    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。 jb {5   
    {z0PB] U  
    (Gp|K6  
    KGq4tlM6  
    X!=*<GF)  
    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。 lBcRt)_O7  
    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。 )WR*8659e  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 TkjPa};R  
    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。 [R9!Tz  
    1u\kxlZ  
     .!`v2_  
    衍射分束器表面 eK_Yt~dj  
    [-*8 S1  
     oEuo@\U05v  
    /`YbHYNF[  
    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。 Z+J;nl  
    C~([aH@-I  
    ,Z 1W3;O  
    }N}\<RG  
    /@~&zx&_  
     MI<XLn!*  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) cc|"^-j-7  
    $v*0 \O  
     YkqauyV^  
    i<]Y0_?s  
     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。 |Je+y;P7  
     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，。 7IV:X _y  
     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。 %G>|u/:U  
    my(yN|  
     /qalj\ud  
    VtJy0OGcRP  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 D8I)3cXa'  
    D_MNF =7  
     `9yR,Xk=l  
    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。 |}y6U< I  
    {x8UL7{  
    xw%'R-  
    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 uY5Gn.Y  
    ;zl/  
    ^"?b!=n!  
    设计与评估结果 J@I-tS  
    相位功能设计 >RMp`HxDf  
    结构设计 .Iret :  
    TEA评价 UIl^s8/  
    FMM评估 8*V8B=q}K  
    高度标度（公差）     >5|;8v-r  
    VSI.c`=,  
    通用设置 M+N7JpR  
    ;<yVJox  
    xp>p#c  
    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。 <Gr775"  
    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。     [!v| M  
    i%R2#F7I  
    BkTGH.4G%  
    纯相位传输设计     bC mhlSNi  
    D(]])4  
     g}hR q%  
    sa71Vh{  
    结构设计 bof{R{3q  
    I@f">&^  
     u/h!i@_w[  
    |F'k5Lh  
    ,6%{9oW9Z:  
    更深的分析 vKX $Nf  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 GAlAFsB  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 5^\f[}  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 rl,6r u  
    ')ErXLP_  
     M zLx2?  
     t : =  
    使用TEA进行性能评估 PG1#Z?_  
    <p'~$vK  
     ly d[GfJ  
     Wh,{|R[  
    使用FMM进行性能评估 @lau?@$ja  
    FJN,er~T[  
     ='7n  
    <h/\)bPB  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 RPvOup  
    *yv@-lP5s  
     $rySz7NI  
    vYD>m~Qc^  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 s68EzFS  
    $FgpFxz;  
     U=C8gVb{Hq  
     V;Zp3Qo!  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 @5%cP  
    j${:Y$VmE  
     6t5)rlT  
     >a]4}  
    VirtualLab Fusion技术  {Y9m;b,X  
    gev7eGH<  
     2O|o%`?  
    cz/mUU  
     
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