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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
    >w%d'e$  
    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。 9n06n$F  
    }I` ku.@5  
    设计任务 yVu^ >  
    hfl%r9o  
    +ZD[[+  
    使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计,通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响
    WHhR )$zC  
    ]6?c8/M  
    光栅级次分析模块设置 X_^_r{  
    ="'rH.n #  
    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
    j SUAU}u!M  
    ]4LT#  
    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。 nr<}Hc^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。 's56L,^:  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 "-~D! {rS  
    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。
    0+VncL)u  
    衍射分束器表面 ~T;a jvJ  
    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。 #*ZnA,  
    6T} CPDRq  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) C+Fh$  
    N9>'/jgZX  
     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。 `-9*@_ -=M  
     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,。 Kq@m?h  
     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。
    @xW"rX#7f  
    .MzP}8^  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 g:uaI  
    \( Gf+  
    b _K?ocq  
    设计与评估结果 f:JYG]E&  
    相位功能设计 W?4&lC^G  
    结构设计 mZ& \3m=  
    TEA评价 .zSimEOF  
    FMM评估 jl 30\M7  
    *x# &[>  
    通用设置 ;/hH=IT  
    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。 z9);e8ck  
    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。 H( DVVHx  
    709Uv5  
    纯相位传输设计 9$4/frd  
    YWn6wzu%Vc  
    hq&  
    结构设计 -G^t-I  
    ]<o.aMdV  
    [M8qU$&?]  
    更深的分析 yEw"8u'  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 M~g~LhsF  
    •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。 `pv89aO  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 0x9F*i_  
    .$ P2W0G  
    使用TEA进行性能评估 2A18hP`^  
    M#8Ao4 T  
    J*q=C%}.  
    使用FMM进行性能评估 GqK&'c   
    P/1UCITq}  
    y uK5r  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 e$xv[9  
    u`H@Q&(^wa  
    &:e}4/G  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 6UzT]"LR;  
    q3pN/f;kr,  
    }5Tyzi(  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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