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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 2:>|zmh_  
    }RT#V8oc  
    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@iq  
    y66V&#`,e0  
    pMfP3G7V  
     EP ;TfWc}1  
    设计任务 5/m^9@A  
    'Itsu~fza  
    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 $u`v k|\R  
    4jyDM68i  
     O_n) 2t(c?  
    #UO#kC<2(B  
    光栅级次分析模块设置 ~SWR|[  
                           H$j`75#u?-  
    j![;;  
    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。 iTgv8  
    GdxMHnn=  
    k~<b~VcU  
    N=`xoF  
    mnwYv..ePz  
    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。 ee9nfvG-  
    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。 _Coh11  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 HalkNR-eEm  
    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。 +/L "A  
    PN$vBFjm  
     -wqnmK+G  
    衍射分束器表面 qBkI9H  
    xK3 xiR  
     e!:/enQo  
    W)0y+H\% r  
    为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 3*DwXH+  
    y].vll8R  
    Ckelr  
    ;g0p`wV  
    5tIM@,.I/  
     j#`d%eQ~J  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) : Y{aa1  
    Ot]Y/;K  
     NvZ )zE  
    vWM3JH~a6  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 |] <eJ|\=  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 NVTNjDF%s  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 z&"-%l.b@}  
    P [.BK  
     ]T3dZ`-(  
    j70]2NgX  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 /p=9"?  
    I^5T9}>Q  
     gD[Fkq$]  
    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。 e@-"B9~   
    rY 0kzD/  
    q=M\#MlL0'  
    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 i&r56m<  
    :oH~{EQ  
    A1zqm_X5)P  
    设计与评估结果 j:yQP# U  
    相位功能设计 Dn 6k,nVh  
    结构设计 ]m#.MZe  
    TEA评价 k{fCU%  
    FMM评估 n.[0#Ur&}  
    高度标度（公差）     m]bv2S+5y  
    G%a8'3d,  
    通用设置 :y?xS  
    v}=3  
    }HM8VAH  
    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。 T:$zNX<f  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     e$k ]z HlQ  
    _.xT :b36  
    I[~EQ {Iz  
    纯相位传输设计     iK*2 Z$`lw  
    RP 2MtP"M  
     ?G5JAG`  
    "d a%@Zy  
    结构设计 [TZlvX(E  
    cT8`l!RD<  
     1PMBo=SUe8  
    _]"5]c&*3  
    wAr (5nEbx  
    更深的分析 dbkkx1{>Y  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 FuOP+r!H  
    •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。 uC3o@qGW<  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 cxTP4\T\E  
    8{5Y%InL  
     n7 RswX  
    kIAWI;H{  
    使用TEA进行性能评估 Lm kv .XF  
    SR 9 Cl  
     r( _9_%[  
     $XFiH~GI  
    使用FMM进行性能评估 5!ll #/ {`  
    rp sq.n   
     [)}F4Jsz%  
    Hno:"k?  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 G<kslTPyq  
    ^h+<Q%'a'  
     |-N\?N9"  
    1 l'Wb2g>A  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 :t\pi. uWt  
    '`q&UPg]  
     (F$V m  
     .:tAZZ  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 kji*7a?y  
    ^$):Xz  
     \UI7H1XDH  
     ^l#Z*0@><~  
    VirtualLab Fusion技术 QN_Zd@K*A  
    ,?GEL>F  
     i,R<`K0  
    ;BV1E|j  
     
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