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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
    j'r"_*%  
    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。 z5.Uv/n\1  
    1%Hc/N-  
    设计任务 3{c6)vR2  
    ;B*im S10  
    ls[0X82F  
    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
    D2}N6i  
     wO<.wPa`  
    光栅级次分析模块设置 xs#g  
    |)~t ^  
    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
    PgOOFRwP  
    {BV0Y.O  
    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。 5<64 C}fE3  
    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。 RT C;Wj  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 7m.#No>^  
    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。
    RfoEHN  
    衍射分束器表面 H!SFSgAu  
    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。 P=3mLz-  
    B|WM;Y^  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) <|-da&7  
    }ejZk bP  
     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。 M'gGoH}B+q  
     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,。 CghlyT  
     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。
    U80h0t%  
    *Aqd["q  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 KC+jHk  
    I9  (6  
    ?Vre" 6U  
    设计与评估结果 4og/y0n,l"  
    相位功能设计 XrUc`  
    结构设计 d#8 n<NM  
    TEA评价 r7ebFJEf  
    FMM评估 'G>$W+lT^  
    IL>VH`D  
    通用设置 l+nT$IPF  
    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。 UaCfXTG  
    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。 B6kc9XG  
    6 2:FlW>  
    纯相位传输设计 ?3 S{>+'  
    OLS/3c z  
    7Is:hx|:  
    结构设计 \s?8}k  
    6?(yMSKa  
    +)xjw9b  
    更深的分析 kqkTz_r|H  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 c/DK31K  
    •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。 (S~kNbIa  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 ;\g0* b(  
    q6'Q-e)  
    使用TEA进行性能评估 zJ6""38Pr  
    vnN 0o5  
    }el7@Gv  
    使用FMM进行性能评估 S4U}u l  
    ?}e^-//*i  
    uG$*DeZti  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ^c<8|lK L@  
    l*.u rG  
    h+R26lI1x  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 )+Y"4?z~  
    72CHyl`|l  
    1}_4C0h\'  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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