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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
    TWT h!  
    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。 oAxCI/  
    3pI)  
    设计任务 .[>UkM0  
    Bu,VLIba  
    +}.S:w_xQ  
    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
    x$/: %"E  
    K8g9IZ*lT  
    光栅级次分析模块设置 #i}:CI>2  
    a qIpO  
    使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数
    I=}pT50~9  
    g%T`6dvT  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 WTQd}f  
    2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 o&U/e\zy  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 ps@{1Rn1  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
    73>Hzpv0  
    衍射分束器表面 <;':'sW  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 XCQPVSh  
    e? n8S  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) TM^.y Y  
    (`FY{]Wz!  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 eCXw8  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 (G`O[JF  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    +U*:WKdI?  
    j`ybzG^  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 p 28=l5y+  
    >'|Wrz67Z  
    p-,(P+Np  
    设计与评估结果 D./3,z  
    相位功能设计 Y5$VWUrB  
    结构设计 R?H[{A X  
    TEA评价 +n&9ZC H  
    FMM评估 && E)  
    ,G!mO,DX  
    通用设置 f4r)g2Zb[  
    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。 [V_\SQV0  
    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。 >XK |jPK  
    ( t59SY  
    纯相位传输设计 GP;UuQz  
    I18<brZJ  
    Vf] ;hm  
    结构设计 XD$;K$_7  
    2r>I,TNHl  
    $V2.@ X  
    更深的分析 .YxcXe3#  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ~sbn"OS +  
    •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。 Y[Kpd[)[v  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 *ci%c^}V  
    l~*D jr~  
    使用TEA进行性能评估 -VO* P  
    %:/?eZ  
    ]aTF0 R  
    使用FMM进行性能评估 )ME'qA3K  
    W:*  {7qJ  
    !<W^Fh  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 Xgyi}~AoaU  
    o%.0@W  
    z`KP }-  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 A~%h*nZc%I  
    '5 kSr(  
    ?QG?F9?  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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