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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'*^$qc  
    直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大,元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此,设计过程超出了近轴建模方法。因此,在这个例子中,迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构,和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 7fju  
    d>%gW*  
    设计任务 [1{SY=)  
    e1 x^PT  
    zoZ<)x=;  
    使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计,通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响
    D W/1 =3  
    E/mubA(&  
    光栅级次分析模块设置 |[S90Gw]  
    D##+)`dK  
    使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数
    sm 's-gD  
    q$r&4s)To  
    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。 d<Ggw#}:m  
    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。 i2){xg~c  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 0b/i r2  
    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。
    z]kwRWe`j  
    衍射分束器表面 {?E<](+0  
    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。 *~ p (GC  
    lT8#bA  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) <W>++< -  
    dj'm, k b  
     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。 p SHSgd ~&  
     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,。 _7U]&Nh99  
     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。
    I>PZYh'.T  
    ~+yZfOcw  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 ~h-C&G ,v  
    5%*w<6<_z  
    X) V7bVW  
    设计与评估结果 <,"4k&0Q>V  
    相位功能设计 zh\p  
    结构设计 M=OCz gj  
    TEA评价 8S\RN&T$  
    FMM评估 ,57$N&w  
    e}'gvm  
    通用设置 7 8Vcu'j&_  
    提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 "#yJHsu]  
    通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 iPq &Y*  
    9mlIbEAb  
    纯相位传输设计 'OwyyPBF  
    0Vkl`DmeM.  
    j[I`\"  
    结构设计 (hIF]>,kl  
    !\FkG8  
    } bH$O%  
    更深的分析 !Uh2}ic  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 M|q~6oM  
    •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。 *O,H5lwU  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 41G5!=i  
    O. ,3|  
    使用TEA进行性能评估 7FLXx?nLY  
    y}FZD?"  
    u:&o}[  
    使用FMM进行性能评估 G?AG:%H%  
    fmfTSN(Q~`  
    {ox2Tg?  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 K{@3\5<  
    *)<B0SjT  
    o!OMm!  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 nOb?-rR  
    20b<68h$:  
    &gtG~mp<L  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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