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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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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-08-09
    摘要 bLx70$  
    =y3gnb6  
    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。 !fFmQ\|)4S  
    >R5qhVYFb  
    :#M(,S"Qq  
     "HWl7c3q  
    设计任务 P7IxN)b7  
    1dhp/Qh  
    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 SE0"25\_G  
    R/H ?/  
     ulnG|3A9  
    +C~,q{u  
    光栅级次分析模块设置 }2sc|K^  
                           G0sg\]  
    LK8K=AA3P  
    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。 ;SBM7fwRk  
    =rj5 q  
    Ga\E`J$c  
    wW4/]soM  
    MB<oWH[e)  
    1. 通过应用设计带中的结构设计，所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 ~%Y*2i f  
    2. 对于此转换，使用了薄元近似(TEA)。因此，所得到的结构与初始相位函数成正比。 }r&^*" 2=  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 &[BDqi  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构，需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 a#X[V5|6Q  
    )Cuc ]>SC  
     A[lkGQtS4  
    衍射分束器表面 e_6@oh2s-  
    &~ g||rq  
     aHKv*-z-  
    EP#3+B sH  
    为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 A"S{W^iL  
    }U$Yiv  
    UzVnC:  
    clz6; P  
    6:i(<7  
     6Lw34R  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 7Rr(YoWa  
    9N>Dp N  
     H*_:IfI!  
    wK@k}d  
     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。 XW6>;:4k  
     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，。 4/S% eZB  
     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。 iARIvhfdi  
    >^%]F[Wo  
     EfY|S3Av  
    8W?/Sg`  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 h?2qX  
    Q4 Mp[  
     (3C6'Wt  
    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。 8D eRs#  
    2<Pi2s'  
    9;u$a^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 %s~MfK.k  
    /jih;J|  
    50Z$3T  
    设计与评估结果 XW6Ewrm=vT  
    相位功能设计 ^B2>lx\n  
    结构设计 .63:G<  
    TEA评价 nG&= $7x^  
    FMM评估 ,Z*?"d  
    高度标度（公差）     UJ1Ui'a(!!  
    [QA@XBy6  
    通用设置 xZt]s3?  
    )sG`sET]`f  
    :(,uaX> {  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 )'(7E$d  
    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。     @giipF2$  
    o Y_(UIa  
    F+R4nFA  
    纯相位传输设计     P: &XtpP  
    {:c*-+?  
     $x]'6  
    [*w^|b ?  
    结构设计 b|t` )BF  
    %..{c#V  
     n= yT%V. l  
    s"`uE$6N  
    # )-Kf  
    更深的分析 WlU^+ctS  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 "exph$  
    •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。 EY;C5P4  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 wI\v5&X-B  
    6rMGl zuRo  
     &Cp)\`[y  
    jx a?  
    使用TEA进行性能评估 |lAu6d !  
    D1t@Y.vl  
     E[HXbj"  
     0XFJ/  
    使用FMM进行性能评估 t8 g^W K  
    =@;uDu:Q  
     P4"_qxAW  
    a)GL z  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 m5 r65=E  
    MrEyN8X  
     W4Nbl  
    ]&w>p#_C  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 .ICGGC`O  
    Q~<$'j  
     J2 {?P cs  
     AB40WCu]*  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 K5No6dsD  
    |=2E?&%?  
     Xu $_%+46  
     n; ;b6s5  
    VirtualLab Fusion技术 Fp..Sjh 6  
    @V:4tG.<sw  
     }Wjb0V  
    .^8 x>~  
     
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