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摘要 @6:J$B~)u dSw%Qv*y 直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大,元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此,设计过程超出了近轴建模方法。因此,在这个例子中,迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构,和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 -mAi7[omh *HXx;:
(b>B6W\& )-_To&S* 设计任务 yUp"%_t0 M|uWSG 使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响 B_#U|10et Hlye:.$
w@"l0gm+u[ K1*]6x, 光栅级次分析模块设置 $3Srr* m(?ZNtBQt ^TCgSi7k`L 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。 m03]SF(#3 }E]&,[4&M
QpC,komLJ <m!(eLm+B >lIQM3 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。 S,%BhQ[ 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。 mDJN)CX 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 #>@~3kGg 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。 :r,o-D dpWBY3(7a
6Om)e=gU/ 衍射分束器表面 iF1E 5{dH kz+OUA@~
:^oF0,-qZ (#`1[n+b`x 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。 g(Dr/D }HC6m{vH(
a= *qsgPGL w;Jby
q" aUA_}\ Bw;LGEHi| 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) G^Q8B^Lg IxQ(g#sj_k
t'pY~a9F ]gHi5]\NC 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。 >|S&@< 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,。 B"rfR_B2M# 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。 CCQ38P@rv 9< $n'g
B<p -.tv |)pRkn8x 光栅级次和可编程光栅分析仪 y$7vJl.uS/ 5!pof\/a
<*4BT}r,^2 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。 ;I^+u0ga ra4$/@3n I}S~,4 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 {-fhp@; v.Y?<=E+<d /P>t3E2c 设计与评估结果 WE|-zo 相位功能设计 %Ct^{k~1 结构设计 (-:lO{@FsC TEA评价 +KzbaBK FMM评估 {#,eD 高度标度(公差) 8o SNnT &eqeQD6 通用设置 f=L&>X ^DWvzfj 6(5YvT 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。 4|#@41\ B 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。 /#C}1emK OrJuE[R. @*VfG CQ( 纯相位传输设计 yDil oY K(=j
3iI 4yg 3m#/1=@o 结构设计 'wg>=|Q5 z{N~AaY
$k,wA8OZ- 8`{)1.d5[ ?E*;fDEC 更深的分析 P d"=&Az| •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 7%Q?BH7{ •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 {%"n[DLps •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 rEF0A&5 fy6<KEea
@|jLw($Ly =G9 9U/ 使用TEA进行性能评估 T.}wcQf&* YXi'^GU@
bl8EzO `Pcbc\"*y 使用FMM进行性能评估 D["~G v RI[=N:C^
:"~SKJm \{8?HjJEM 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 _-M27^\vV `+\6;nM
S#{jyU9 ] nhu;e}[> 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 &qjc+-r{l :< d.
jv4O (qbL=R" 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 XsXO S8 0|J]EsPxu
2d# 3LnO ~\oF}7l$ VirtualLab Fusion技术
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