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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
    S; % &X  
    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。 vhfjZ  
    PEf yHf7`  
    设计任务 w \b+OW  
    gXdMGO>  
    $gUlM+sK  
    使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计,通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响
    " ]S  
    #DUfEZ  
    光栅级次分析模块设置 W@T \i2r$z  
    Jl~ *@0(  
    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
    z{rV|vQ  
    GTP'js  
    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。 X0;u7g2Yz  
    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。 =NF0E8O  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 Z}+}X|  
    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。
    \?xM% (:<Q  
    衍射分束器表面 %biie  
    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。 -l= 4{^pK  
    EqW~K@  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) Ek{QNlQ]4  
    $tmdE )"&  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 vE:*{G;Y  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 uHgq"e  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    -5<[oBL;  
    a^R?w|zCX  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 a^ %iAe  
    (P|[< Sd  
    ?})A-$f ~  
    设计与评估结果 r2=@1=?8  
    相位功能设计 DDeU:  
    结构设计 ukiWNF/  
    TEA评价 |MwV4^  
    FMM评估 u} ot-!}Q  
    =^4Z]d  
    通用设置 G}nJ3  
    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。 b>uD-CSA  
    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。 b@Oq}^a&o  
    4IeCb?  
    纯相位传输设计 m!<HZvq?vf  
    %(YQ)=w  
    b84l`J  
    结构设计 _(N+z.  
    A=<7*E  
    sINQ?4_8T  
    更深的分析 xp^RAVXq`  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 < z<>E1ZLI  
    •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。 S{=5n R9j  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 c{M ,K  
    j, 0`k  
    使用TEA进行性能评估 [Hh-F#|R  
     2v{WX  
    6<lo0PQ"Z  
    使用FMM进行性能评估 %qc_kQ5%  
    6 5g ovor  
    `2.c=,S{  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 *tXyd<_Hd  
    !xsfhLZK  
    ER"69zQg|2  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 K\K& K~Z  
    0m_yW$w  
    TLwxP"  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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