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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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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 12-04
    摘要
    n(Up?_  
    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。 )Q\ZYCPOr  
    6[9E^{(z  
    设计任务  :*M\z3`k  
    ]kmOX  
    /s%I(iP4  
    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
    0;)6ZU  
    /S;o2\  
    光栅级次分析模块设置 6,xoxNoPP3  
    xLZQ\2q  
    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
    xQ7n$.?y@  
    ED/-,>[f  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 %uGA+ \b  
    2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 !v2,lH  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 KrkZv$u,  
    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。
    Q:~w;I  
    衍射分束器表面 (nrrzOax  
    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。 skcMGEB  
    HHZ!mYr  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) *eXO?6f%s^  
    7atYWz~yG  
     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。 JMOP/]%D  
     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,。 z1+rz%  
     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。
    nRQIrUNq  
    w c%  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 2al~`  
    3i(k6)H$4  
    ~~1~_0?e  
    设计与评估结果 *vhm  
    相位功能设计 n@L!{zY  
    结构设计 U>;itHW/  
    TEA评价 oQ;f`JC^  
    FMM评估 oz5o=gt7  
    F.8{ H9`  
    通用设置 QBsDO].J<  
    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。 i`] M2Q   
    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。 ,.FTw,<  
    %Y Rg1UKY  
    纯相位传输设计 k7{fkl9|#  
    lO $M6l  
    K=5_jE^e  
    结构设计 J-PzIFWd  
    ^y6Pkb P  
    J+*rjdI  
    更深的分析 P'9aZd  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 J#V `W&\,6  
    •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。 IVNNiNN*5  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 ?XOeMI  
    h/TPd]  
    使用TEA进行性能评估 ^}1RDdQ"U  
    a3c4#'c|D  
    aJ)5DlfLR  
    使用FMM进行性能评估 [ !R%yD;  
    NuO>zAu  
    MZjiJZaO:L  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ,IJNuu\  
    6vaxp|D  
    c?R.SBr,'  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 f[}SS]d:E  
    <Ab:yD`K!  
    6$6NVq  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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