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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 5 1@V""m  
    W@`Nn*S  
    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。 %8>s:YG  
    {%9)l,  
    \^iJv ~d  
     BP,"vq$'+  
    设计任务 Ps+0qqT*  
    L|qQZ=  
    使用近轴近似的衍射1：7×7分束器的初步设计通过严格分析，进一步优化零阶均匀性和影响 Z2(z,pK  
    n %"q>  
     d `>M-:dF  
    75r>~@)*  
    光栅级次分析模块设置  >zFe)  
                           bA@!0,m  
    '~VKH}b  
    使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 U>IllNd  
    YxlV2hcX;  
    ;RflzY|D  
    =GL}\I  
    9s6@AJf  
    1. 通过应用设计带中的结构设计，所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 Uy5IvG;O+  
    2. 对于此转换，使用了薄元近似(TEA)。因此，所得到的结构与初始相位函数成正比。 HlqCL1\<  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 #25Z,UU  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构，需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 }Xr-xh \v  
    L$cNxz0$  
     sNc(aGvy  
    衍射分束器表面 @HxEp;*NH"  
    "yCCei,hA?  
     R5g -b2Lm  
    |Up+Kc:z/n  
    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。 FAfk;<#'n+  
    s:7^R-"  
    .9 mwRYgD  
    ,=O`'l >K  
    ~YA* RCe  
     /1F%w8Iqh  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) cTCo~Pk4  
    mp!KPw08':  
     P,k~! F^L  
    QM2Y?."#  
     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。 L{jJDd  
     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，。 ;&q}G1  
     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。 J0*hJ-/u  
    L3JFQc/oh~  
     XAW$"^p  
    p~6/+ap  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 -=iGl5P?  
    <vJPKQ`=:  
     dF:@BEo  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。 {a\O7$A\F  
    VR ^qwS/  
    XAwo ~E  
    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 %@#+Xpa+  
    X ,n4_=f  
    $h`(toTyF  
    设计与评估结果 px %xoY  
    相位功能设计 P?p>'avP  
    结构设计 SNV~;@(h  
    TEA评价 3sIW4Cs7)U  
    FMM评估 LSQWveZz  
    高度标度（公差）     v#0F1a?]D  
    _8P"/( `Rw  
    通用设置 Zt4g G KG  
    u\wdb^8ds  
    <f.*=/]W2  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 |I-;CoAg  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     jWJq[l  
    I=o[\?u*_  
    B4yU}v  
    纯相位传输设计     w`=_|4wFw  
    Hy ^E m  
     NAjY,)>'K  
    (DJLq  
    结构设计 W2/FGJD  
    gNF8&T  
     ^`~M f  
    I$/*Pt];  
    +^ a9i5  
    更深的分析 z%$ E6Im  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ~\kJir  
    •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。 %E#OUo[y/  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 M4 SJnE  
    LOQoi8j  
     @ODwO;_R5  
    s3qWTdM  
    使用TEA进行性能评估 Mx{VN P  
    q9fCoz  
     2w\$}'  
     56gpAc  
    使用FMM进行性能评估 1{+x >Pv:  
    n X4R  
     ;,P-2\V/  
    DTmv2X  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 WeDeD\zy  
    aEU[k>&  
     BCsz8U!  
    ,<?iL~> %  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ASmMj;>UM  
    ,dT.q  
     = ms(dr^n  
     hoY.2 B_  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 L[l ?}\  
    b~DtaGh  
     !OWPwBm;  
     )Y%>t  
    VirtualLab Fusion技术 ^kZfE"iE2  
    3ThBy'  
     4;"^1 $  
    .N2yn`  
     
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