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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?)}8T^  
    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。 O Lc}_  
    )%X;^(zKM  
    设计任务 0vGyI>  
    s3 ;DG  
    KZbR3mi,  
    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
    lg}HGG  
    9Q!b t  
    光栅级次分析模块设置 BT_tOEL#  
    axk"^gps  
    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
    E"|4Y(G  
    &5%dhc4&!&  
    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。 ow/57P  
    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。 H2r8,|XL  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 #n  
    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。
    M|[ZpM+  
    衍射分束器表面 k{AyD`'Q  
    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。 !$g+F(:(c  
    }Z`(aDH  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) o:Zd1"Z  
    hKlZi!4J  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 f{lZKfrp  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 *RR[H6B^]X  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    GOSI3RRn  
    70B)|<$  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 w# * 1/N  
    zTD@  
    )2Hff.  
    设计与评估结果 `*\{.;,]#  
    相位功能设计 up%Z$"Y  
    结构设计 %g cc y|  
    TEA评价 (X6sSO  
    FMM评估 CkRX>)=py  
    . -"E^f  
    通用设置 O{k:yVb  
    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。 d'l$$%zJ  
    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。 ArI]`h'W  
    : &J8.G^  
    纯相位传输设计 C2<CWPn<  
    ecX/K.8l  
    s(&;q4|  
    结构设计 )~rB}>^Z  
    x7RdZC  
    }~o ikN:  
    更深的分析 # 4|9Fj??  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 2D([Z-<i  
    •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。 DI&MC9j(   
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 Sd:.KRTu.  
    c[0oh.  
    使用TEA进行性能评估 .h;Se  
    >Jm"2U}lZW  
    ewB!IJxh  
    使用FMM进行性能评估 3AlqBXE"Z<  
    .}9FEn 8  
    }r2[!gGd%|  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 S;A)C`X&  
    GJ}.\EaAJ  
    bj"z8kP  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 2[dIOb4b  
    [BBpQN.^q6  
    $Kq<W{H3ut  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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