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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
    L"uidd0(g  
    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。 n" vO?8Sx  
    @HY P_hR  
    设计任务 76u\# {5  
    1l^ `  
    6I|9@~!y[  
    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
    4F!%mMq  
    0}e&ONDQ  
    光栅级次分析模块设置 $dKo}  
    4KW_#d`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
    :#UA!| nV  
    L9l]0C37e  
    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。 Wi*HLP!lNC  
    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。 2Y;iqR  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 rT;_"y}  
    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。
    D+h`Z]"|  
    衍射分束器表面 COxJ,v(  
    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。 ,8DjQz0ZPo  
    xj5MKX{CJT  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) y+7A?"s)  
    kZcGe*  
     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。 ^~3{n  
     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,。 :Yi 4Ia  
     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~Y+YzCxV  
    bV*q~ @xh  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 mE9ytFH\k  
    5X^`qUSv  
    `R-VJR 2"  
    设计与评估结果 JaN53,&<  
    相位功能设计 -(E-yC u  
    结构设计 #BI6+rfv|  
    TEA评价 ;F/s!bupCM  
    FMM评估 .|y{1?f_  
    `Tr !Gj_  
    通用设置 I=k`VId:  
    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。 cdg &)  
    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。 zB6&),[,v  
    ^>s{o5H&  
    纯相位传输设计 :x!'Eer n  
    K48 QkZ_gY  
    fh&Q(:ZU  
    结构设计 A*W/Q<~I  
    jVSU]LU E  
    't475?bY  
    更深的分析 zH *7!)8  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 Pj7MR/AH  
    •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。 0}\8,U  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 ?!bA#aSbl5  
    FuP~_ E~  
    使用TEA进行性能评估 eM^Y  
    @nM+*0 $d  
    v2 >Dn=V  
    使用FMM进行性能评估 )2b bG4:N  
    iv6bXV'N  
    +4k4z:<n  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 vARZwIu^D  
    zzX9Q:  
    }vW3<|z  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 c`#4}$  
    =CL h<&  
    1tH#QZIT  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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