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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
    /YHnt-}v,  
    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。 7X<#  
    !q 9PO  
    设计任务 ) u1=, D  
    7M<co,"  
    ak\[+wQ  
    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
    WHcw5_3#  
    {_ {zs!r  
    光栅级次分析模块设置 O? 0`QMY  
    H` h]y  
    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
    R%6KxN)+@  
    dH)\zCt  
    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。 |LirjC4  
    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。 Z@0IvI  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 $:D\yZ,  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
    V^< Zs//7  
    衍射分束器表面 ?hKpJA'%  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 4VhKV JX  
    H@'u$qr$:  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) BK1I_/_!  
    7 lu_E.Bv  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 {Rq5=/b  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 cToT_Mk  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    e17]{6y  
    8aTo TA7JA  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 "Ug+# ;}p$  
    \7G.anY  
    mXI'=Vo!S  
    设计与评估结果 x{S2   
    相位功能设计 " f.9u  
    结构设计 7GRPPh<4  
    TEA评价 $pauPEe  
    FMM评估 '^(qlCI  
    ]{18-=  
    通用设置 L=&}s[5  
    提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 :XB^IyO-A  
    通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 \"b'Z2g  
    D&1(qi=x&  
    纯相位传输设计 |}Z2YDwO/  
    cG{  
    6foiN W+  
    结构设计 "Iacs s0;  
    m}'!W`<  
    3-BC4y/  
    更深的分析 o@ @|4 F  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ;<#=|eD2  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 9JO1O:W  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 |OIU)53A-  
    XQZiJ %'  
    使用TEA进行性能评估 Y^eF(  
    p MR4]G  
    C)ic;!$Qhb  
    使用FMM进行性能评估 [<X ~m  
    f |NXibmP  
    _+}f@&"  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 j |LOg  
    Z61L;E  
    f<>CSjQ4c  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 sU/vXweky"  
    &U\//   
    " Rn@yZV  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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