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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
    Y=/HsG\W]  
    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。 N@Bqe{r6j  
    u A*Op45  
    设计任务 5/>G)&  
    $1#|<|  
    +!'6:F  
    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
    Td X6<fVV  
    Ed.~9*m  
    光栅级次分析模块设置 =KMd! $J\  
    |`E\$|\p  
    使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数
    eW0:&*.vMj  
    nU||Jg  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 jQ1~B1(  
    2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 %[Ia#0'Y@  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 [&3G `8hY  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
    laKMQLtv  
    衍射分束器表面 _f{'&YhUU  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 ,K8PumM_  
    VCkhK9(N  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) (gs"2  
    z2wR]G5!  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 nYTI\f/8v  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 nRb#M  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    R8O<} >3a  
    RR*z3i`PP  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 'R,1Jmx  
    b;Q cBGwKT  
    (y=P-nm  
    设计与评估结果 3QM.X^ANH  
    相位功能设计 /N{xFt/?  
    结构设计 ~KHp~Xs`  
    TEA评价 kG@1jMPtQ  
    FMM评估 kc1 *@<L6  
    3 3s.p'  
    通用设置 .#lQZo6$\|  
    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。 gj$gqO`B  
    通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 _+.z2} M  
    *.ZV.(  
    纯相位传输设计 &z&Jl#t-)  
    d+ql@e]  
    po\QMe  
    结构设计 oC^-" (#  
    ,hYUxh45  
    *~:4&$  
    更深的分析 &yp_wW-  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 11%^K=dq  
    •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。 i *nNu-g  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 'FO^VJ;ha  
    \ Lrg:  
    使用TEA进行性能评估 i[T!{<  
    *-Z JF6  
    C4#'`8E  
    使用FMM进行性能评估 <+ >y GPp  
    \b{=&B[Q$'  
    Rb',"` 7  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 }#a d  
    zl4Iq+5~6Q  
    Ub4j3`  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 !pQQkZol  
    Nq9@^ E-{M  
    @]gP"Pp  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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