[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]

摘要 \/ 8 V|E  
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。 ]&kzIxh  
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设计任务 ]/C1pG*o  
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2~BId&]  
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';m$  
B\z4o\am%  
光栅级次分析模块设置 7 *#pv}Y  
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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。 Axtf,x+lH  
m+Bt9|d  
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。 DTw3$:  
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。 Gj}P6V_  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 L8zY?v(bG  
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。 .5PcprE/  
衍射分束器表面 B{0m0-l  
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。 1vF^<{%v  
Y)=89s&t  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) WV'FW)%  
ou[_ 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。 Zg@NMT  
 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，。 t6)wR  
 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。 ^KsiTVY  
Jc:gNQCsP  
光栅级次和可编程光栅分析仪 =os%22*  
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设计与评估结果 *CH lg1  
相位功能设计 TCd1JF0  
结构设计 [foZO&+!  
TEA评价 -H%806NAX7  
FMM评估 =N9a!ii|  
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通用设置 Rj|8lK;,
 
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。 U&D"fM8  
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。 J=gerdIk  
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纯相位传输设计 U[a;eOLx  
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结构设计 q,JMmhWaT  
2B# ]z  
/l,V0+p  
更深的分析 ( *(#;|m  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ~7W?W<  
•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。 ^+JpI*,  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 R18jju>Zr  
0wLu*K5$4E  
使用TEA进行性能评估 (=H%VXQH  
aIv>X@U}  
aMSX"N"ot  
使用FMM进行性能评估 _U.D*f<3)  
_91g=pM   
/.<T^p@\&  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 z\,g %u41  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 @N,EoSb :  
9=j"kXFf  
S=>54!{`x  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化