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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
    dMDSyd<(  
    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。 E>L_$J-A-  
    ]%<0V,G q  
    设计任务 dx)v`.%V  
    E[8i$  
    qYbPF|Y=Z  
    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
    &?0hj@kd~  
    LT:*K!>NOL  
    光栅级次分析模块设置 yiAusl;  
     rT!9{uK  
    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
    +l@+e_>  
    Y^ ti;:  
    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。 ^SJa/I EZ.  
    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。 mP+rPDGp  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 0qk.NPMB0  
    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。
     |7wiwdD"  
    衍射分束器表面 L~} 2&w  
    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。 gLQbA$gB  
    ;h#nal>w@S  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) b1t7/q  
    L}.V`v{zc  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 5c+7c@.  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 F<^93a9  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    7).zed^  
     !#Hca  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 R:FyCT_,  
    n$YCIW )0  
    J6*B=PX=(  
    设计与评估结果 _.ELN/$-  
    相位功能设计 $C?G7Vs  
    结构设计 ~zA{=|I2  
    TEA评价 aFrVP  
    FMM评估 C@q&0\HN  
    {1j[RE  
    通用设置 YcJ2Arml  
    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。 6P:H`  
    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。 O-K!Bv^ Q  
    +gsk}>"  
    纯相位传输设计 8L}N,6gC4_  
    ky5gU[  
    g+iV0bbT  
    结构设计 TAn.5 wH9t  
    ^iwM(d]#5  
    j[o5fr)L  
    更深的分析 mca9 +v  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 L u?)Rya  
    •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。 vXi}B  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 Q|W!m0XO  
    e{x|d?)8  
    使用TEA进行性能评估 \ml6B6  
    )iG+pP@.@  
    G ]mX+?  
    使用FMM进行性能评估 lt&30nf=  
    H9Pe,eHs  
    (B zf~#]~  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 pY9>z;qD  
    <AB.`["  
    4)3!n*I  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ^D0BGC&&  
    e[@ ^UY  
    ~-w  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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