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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 BXX1G  
    `L?9-)m<f  
    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。 -u%'u~s  
    2O)2#N  
    Vr<ypyC  
     Mta;6<  
    设计任务 nuX W/7M  
    qYR+qSAJP  
    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 T(6B,  
    2`w\<h  
     oxL4* bqZ  
    O7\ )C]A  
    光栅级次分析模块设置 pd X"M>  
                           a3oSSkT  
    7`6JK  
    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。 rFR2c?j8  
    _\2^s&iJh  
    b{Kw.?85  
    7<c&)No;  
    @DYkWivLu  
    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。 /WI HG0D  
    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。 \^%5!  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 =AJ I3 'x  
    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。 cP MUu9du  
    B^G{k3]t  
     1MzOHE  
    衍射分束器表面 #] 5|Qhrr+  
    Ig6>+Mw  
     "RJf2~(ZX  
    CQNt  
    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。 R0*+GIRA(  
    `?L-{VtM3*  
    :}18G}B  
    ^6 sT$set  
    q3E_.{t  
     K*Tvo `  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) __V6TDehJ$  
    i>[1^~;  
     gaJIc^O  
    E$[\Fk}S  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 B$)6X  
     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，。 , eZL&n  
     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。 ^50/.Z >  
    _r|$H_#  
     :/IcFU~)M  
    8EPV\M1%  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 ]Zim8^n?`.  
    *<!W k\  
     xW,(d5RtZ  
    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。 WLWE%bDP  
    pstQithS  
    r\"O8\  
    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 f6Wu+~|Y  
    Mf&W<n^j  
    8E Y< ^:  
    设计与评估结果 05MtQB   
    相位功能设计 ^F~e?^s  
    结构设计 `B6{y9J6  
    TEA评价 0 n,5"B  
    FMM评估 q $`:/ ehw  
    高度标度（公差）     K0\a+6kh  
    0{Kl5>Z9M  
    通用设置 zux+ooU  
    685o1c|  
     #~.i\|VL  
    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。 l#o43xr  
    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。     E!VAA=  
    vd /_`l.D  
    lrh6lt)  
    纯相位传输设计     %`}CbD6  
    u6y\GsM.a  
     c)SSi@< cv  
    Ytx+7OLe  
    结构设计 "`"j2{9|e!  
    S53%*7K.  
     6DJ,/J2F  
    Xx|&%b{{r  
    z[v5hhI)4  
    更深的分析 vt mO  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 i? AZ|Ha[  
    •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。 ,mYoxEB kl  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 ~~zw[#'  
    ].dTEzL9X  
     @?Y^=0  
    oAyk  
    使用TEA进行性能评估 7^iF,N  
    X_'.@q<!CV  
     [l#WS  
     g-p OO/|  
    使用FMM进行性能评估 C3@.75-E  
    f aO8 &  
     P>@`hZ9 o  
    #]eXI $HP  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 +zs6$OI]V  
    `FJnR~d  
     j|`{ 1`'  
    g=Qga09  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 b7AuKY{L  
    U*&ZQw  
     0"2 [I  
     GmL|76  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 Y6L+3*Qt  
    U[A*A^$c}  
     doR'=@ W  
     i9!Urq-  
    VirtualLab Fusion技术 (FjgnsW  
    "ZyHt HAK  
     2/7=@>|  
    .v" lY2:N  
     
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