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    [技术]VirtualLab Fusion应用:非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-12-04
    摘要
    04}c_XFFE  
    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。 ?#nk}=;g8  
    y`/:E<fVk  
    设计任务 {W%XS E  
    ^?A>)?Sq  
    t~qAA\p}o  
    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
    W*n|T{n  
    vAOThj)  
    光栅级次分析模块设置 <Skf n`).  
    55,2eg#{O  
    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
    PfhKomt"  
     qzSm]l?z  
    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。 ?/~Q9My  
    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。 (#qQ;ch  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 vo~Qo;m  
    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。
    $`lGPi(Jc  
    衍射分束器表面 wARd^Iw  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 @B?'Mu*  
    %.fwNS  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) _U,Hi?b"$}  
    Q]dKyMSSA  
     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。 y"K[#&,0  
     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,。 li#ep?5h^  
     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。
    J$`5KbT3  
    o+- 0`!yj  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 SWT)M1O2  
    '?3(&  
    Zl.,pcL  
    设计与评估结果 >]Dn,*R  
    相位功能设计 &7{yk$]*  
    结构设计 gXY]NWI  
    TEA评价 kp6&e  
    FMM评估 Ksk[sf?J&  
    f/m0,EERk  
    通用设置 '=Acg"aT  
    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。 sn'E}.uhXH  
    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。 ^^YP kh6sS  
    nY?&k$n  
    纯相位传输设计 LF+E5{=:R  
    N7)K\)DS!z  
    $"6Gv  
    结构设计 ]7q|) S\  
    X3~@U7DU  
    ^5k~ 7F.  
    更深的分析 8LY^>.  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 9j 0o)]  
    •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。 B f.- 5  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 8RS@YO  
    \J-D@b;  
    使用TEA进行性能评估 AMK(-=  
    vVjk9_Ul  
    DIkf#}  
    使用FMM进行性能评估 zkd^5A; `  
    F^?DnZs  
    bu=RU  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 B!4~A{  
    o;OEb  
    !';;q  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ,=: -&~?  
    H6lZ<R{=  
     LYyud  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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