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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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    光币
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    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-08-09
    摘要 "z=SO1  
    "Yj'oE% \  
    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。 * 8_wYYH  
    Uu(SR/R}  
    9g"2^^wD  
     g($DdKc|g  
    设计任务 M`i\VG  
    `Kr,>sEAM  
    使用近轴近似的衍射1：7×7分束器的初步设计通过严格分析，进一步优化零阶均匀性和影响 ~`\?"s:  
    MgrLSKLT  
     nd1+"-,q  
    h*$y[}hDuv  
    光栅级次分析模块设置 gPsi  
                           Vq?p|wy  
    ?fjuh}Q5h  
    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。 ssRbhlD/*1  
    9-DZU,`P  
    ft KTnK.  
    OAkZKG|  
    \2"I;  
    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。 v`zJb00DT  
    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。 o`P %&  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 i?g5_HI  
    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。 [8,yF D_U  
    {~s DYRX  
     %<*g!y `  
    衍射分束器表面 @u]rWVy;\[  
    P5nO78  
     cm[&?  
    ZR]25Yy  
    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。 Qqvihd  
    Yc `)R  
    s,=i_gyPQ  
    K3;nY}\>  
    G) 7;;  
     M#VE]J  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) @EpIh&  
    Q/_f zg  
     EzV96+  
    db6b-Y{   
     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。 (Cd\G=PK  
     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，。  4/1d&Sg  
     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。 xScLVt<\e  
    a]/>ra5{  
     ]<pjXVRt"  
    _m'Fr 7  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 WIf0z#JMJm  
    )3w@]5j  
     r1L ViK  
    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。 TAF PawH  
    {{MRELipW  
    7 :3$Ey  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 &LVn6zAba  
    ac.Ms(D  
    ^Z# W_R\l  
    设计与评估结果 U,q\em R  
    相位功能设计 i Ae<&Ms  
    结构设计 *c*0PdV  
    TEA评价 vIwCJN1C  
    FMM评估 "xHgqgFyO  
    高度标度（公差）     &n?^$LTPY  
    ;Q[mL(1:  
    通用设置 5HO9 +i  
    \lC   
    T{Uc:Z  
    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。 g(J&m< I  
    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。     @reeO=  
    Dzs[GAQ]  
    )ZqJh  
    纯相位传输设计     ~UjGSO)z}  
    e\JojaV  
      {=QiZWu  
    q**G(}K  
    结构设计 )>-ibf`#?  
    <l9-;2L4  
     ;Uu(zhbj  
    Yvjc1  
    5<j%EQN|D  
    更深的分析 GF%314Xu  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 '07P&g-  
    •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。 sWblFvHqrU  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 sZm$|T0  
    lBFMwJU)  
     +d!v}aJ  
    Za8#$`zq  
    使用TEA进行性能评估 J8)#PY[i4  
    <xC#@OZ  
     ?Cg>h  
     wz.6du6-  
    使用FMM进行性能评估 y K2^Y]Ku?  
    "=za??\K}  
     ~\3kx]^10  
    @wC5 g 4E  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 3UQ;X**F  
    [[Y0  
     w MP  
     \qR %%S  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 D"ehWLj  
    ]mXLg:3B  
     9Q-*@6G  
     M7+h(\H]2  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 <rL/B k  
    RxN,^!OV  
     -yg?V2  
     ]B]*/  
    VirtualLab Fusion技术 lmSo8/%T  
    fH ?ha  
     p6XtTx  
    <K4 ,7J$}h  
     
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