切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 824阅读
    • 0回复

    [技术]非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6613
    光币
    27214
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-08-09
    摘要 0P&rTtU6  
    !fZ{ =  
    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。 qAHQZKk  
    {3@/@jO?  
    .$L'Jt2X  
    fg^$F9@  
    设计任务 Mp}aJzmkB;  
    68W&qzw.[r  
    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 +{4ziqYj  
    .Hc]?R ]  
    ^4h/6^b0c  
    xW!2[.O5H  
    光栅级次分析模块设置 ;| )&aTdH  
                           J *5 )g  
    o.* 8$$  
    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 }&bO;o&>  
    josc  
    @y2{LUJe  
    Mx4 <F "9  
    R>BnUIu  
    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。 >01&3-r  
    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。 CcG{+-= H)  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 Uf 1i "VY  
    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。 iQ~;to;Y  
    ~bf-uHx  
    9l+'V0?`  
    衍射分束器表面 QcU&G*   
    PsjSL8]  
    ! c4pFQB  
    s["8QCd"r  
    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。 U\*}}   
    B>AmH%f/  
    +Vl\lL -  
    jO&sS?  
    ]p:s5Q  
    9o@5:.b<j  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 9nu!|reS  
    xKi: 2  
    b MZ-{<+i  
    PJ5~,4H-4  
     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。 K -cRNt  
     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,。 g\[?U9qN  
     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。 | :7O  
    )*}2L_5]  
    7_xQa$U[  
    7O',X Y  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 =]X_wA;%  
    VEj-%"\   
    4^/MDM@  
    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。 G~b/!clN  
    %{?EfULg  
    G6]W'Kk  
    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 (,*e\o  
    efW<  
    f*)8bZDD  
    设计与评估结果 2uujA* ^  
    相位功能设计 #e|G!'wdj  
    结构设计 5 Yj qN  
    TEA评价 'M8wjU  
    FMM评估 C^oj/} ^  
    高度标度(公差)
    $o2H#"  
    m?G@#[ l  
    通用设置 .dM4B'OA?  
    fhp\of/@ R  
    >|Yr14?7  
    提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 V9  Z  
    通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
    !6.}{6b  
    pbc<326X"  
    "V|&s/9  
    纯相位传输设计
    onqfmQ,3E  
    h]W PWa)M  
    }h{8i_R  
    >8%<ML  
    结构设计 7-S?\:J  
    jMFLd  
    noI>Fw<V  
    gkkT<hEV=  
    W@S>#3,  
    更深的分析 X^Dklqqy  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 5A Fy6Ab  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 &}}UdJ`  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 iR(=< >  
    my|]:(_0d  
    l5; SY  
    lJlyfN  
    使用TEA进行性能评估 )c432).Z  
    5 1&||.  
    Uphme8SX  
    aUZh_<@  
    使用FMM进行性能评估 =emcs%  
    #POVu|Y;h  
    ^W8kt  
    KAkD" (!  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 g+v.rmX  
    {"e)Jj_=  
    % )o'9  
    Yf&P|Iiw  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ?F=^& v8  
    #LU<v  
    -2DvKW$  
    X>-|px$vy  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ,ICn]Pdz@  
    <A~a|A-QFR  
    d1]1bN4`"0  
    l4O&*,}l##  
    VirtualLab Fusion技术 -6KNMk   
    PPpq"c  
    rg5ZxN|g  
    u$M,&Om  
     
    分享到