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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 )/TVJAJ  
    & =sayP  
    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。 s}!"a8hU`  
    s=jO; K$  
    m?vAyi  
     P rt#L8  
    设计任务 fiqj;GW  
    },3R%?8 9%  
    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 SD I,M  
    PDZ)*$EE  
     |ZuDX87  
    8)`5P\  
    光栅级次分析模块设置 F\P!NSFZV  
                           ~p!QSRu~,b  
    }'_:XKLj  
    使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 bl9E&B/  
    =z%s8D2  
    mZ&]  
    /K&wr6  
    C9+Dw#-f V  
    1. 通过应用设计带中的结构设计，所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 ~l4Q~'  
    2. 对于此转换，使用了薄元近似(TEA)。因此，所得到的结构与初始相位函数成正比。 <v-92?  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 A'(k Yc  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构，需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 CCwK8`%   
    LQ|<3]  
     .P x,=56$X  
    衍射分束器表面 Jz2 q\42q  
    {kv4g\a;  
     QD6Z=>?S  
    M, Po54u  
    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。 oPE.gn_$  
    w7[0  
    .;}pU!S~R  
    6UtG-WHHt  
    _c,&\ wl$  
     m';|}z'  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ; vhnA$'a  
    0honHP  
     T)*l' g'  
    m./*LXU  
     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。 !DCVoc]pV  
     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，。 ;vZ*,q6  
     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。 >EyvdX#v  
    @#J H=-06  
     R7y-#?  
    F\l!A'Q+t  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 1gO//fdI  
    ook' u }h  
     rUhWZta  
    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。 ],WwqD=  
    il<gjlyR]L  
    d u _O}x  
    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 agGgJ@  
    </~1p~=hAt  
    %,h!: Ec^c  
    设计与评估结果 an #jZ[  
    相位功能设计 +X{cN5Y K  
    结构设计 F5Cqv0H V  
    TEA评价 \Gv-sA  
    FMM评估 4h[2C6 \+`  
    高度标度（公差）     F\I5fNs@  
    i] V F'tG  
    通用设置 pyGFDB5_P  
    :ga 9Db9P  
    N2M?5fF  
    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。  ||bA  
    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。     $v2S;UB v*  
    Tm'lN5}&9  
    L2do 2_  
    纯相位传输设计     OsDp88Bc  
    2*b# +b  
     [j]}$f Fe  
    :cIu?7A  
    结构设计 R A-^!4tX  
    :C}KI)  
     U<#$w{d:  
    ~{kA) :  
    }j]<&I}  
    更深的分析 / i\uwa,  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 Ej9/_0lt  
    •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。 ([z<TS#Md  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 lUy*549,  
    Zi15wE  
     bUEt0wRR  
    w%!k?t,*]  
    使用TEA进行性能评估 6Vu}k K)  
    10a=YG  
     e\+~  
     |>m# m*{S  
    使用FMM进行性能评估 BHiw!S<  
    [v>Z(  
     Y:#kel<  
    ^loF#d= s  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 I{Y {  
    s0`]!7D<  
     ` :B  
    w7.?zb!N  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 !nqm ;96  
    ;8 /+wBnm  
     K%.YNVHHC  
     +A.a~Stt  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 /I`!i K  
    %s&E-*X  
     JXD?a.vy^q  
     R-0_226  
    VirtualLab Fusion技术 nOL 25Y:  
    qJAv=D  
     A(_^_p.|  
    f"OA Zji  
     
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