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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
    s+Fi @lg,  
    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。 P 71(  
    Qy<[7  
    设计任务 ur :i)~wXn  
    t*@2OW`!  
    ~$' \L  
    使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计,通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响
    Q9I j\HbA"  
    3iw{SEY  
    光栅级次分析模块设置 Q-ni|  
    G+B~Ix-  
    使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数
    ;^*Unyt[4]  
    hjaT^(Y  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 ]\/tVn.'  
    2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 !d<"nx[2`  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 D:k 3" E"S  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
    ,Jcm+ Wb  
    衍射分束器表面 -':Y\:W  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 [SJ6@q  
    F+E|r6'i  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) y=In?QN{6*  
    .sQ=;w/ZA  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 xs\!$*R  
     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,。 uB!kM  
     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。
    | 8qBm  
    b-3*Nl_%  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 GUF"<k  
    Bo<>e~6P  
    wApMzZ(X2y  
    设计与评估结果 83;NIE;  
    相位功能设计 SQeRSz8bK4  
    结构设计 nW;g28  
    TEA评价 D;UV&.$'v  
    FMM评估 dt~YW  
    nXjP x@  
    通用设置 kId n6 Wx,  
    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。 8/0Y vh  
    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。 -P&6L\V  
    _+ .\@{c  
    纯相位传输设计 "t^URp3  
    0 IQ'3_  
    ^F:k3,_[  
    结构设计 ,gL9?Wz  
    s7oT G!  
    b T 2a40ul  
    更深的分析 vD 5vbl  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 Q}S_%I}u:  
    •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。 ^ wY[3"{  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 [:^-m8QC  
    $T :un.TM  
    使用TEA进行性能评估  JHf  
    Q,&/V_  
    .S(,o.  
    使用FMM进行性能评估 u_7~TE3W  
    "B_K XL  
    Hcc"b0>}{  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 >5Wlc$bc  
    VXR]"W=  
    Xn~I=Ml d  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 lo'W1p  
    ' oF xR003  
    191&_*Xb  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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