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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
    D+{& zo  
    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。 Zm6|aHx8v  
    ':]Hj8t_  
    设计任务 t\f[->f  
    Av!xI  
    'u6n,yRm  
    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
    d2Ta&Md  
    $J#Z`%B^y  
    光栅级次分析模块设置 HJt '@t=Ak  
    AYfL}X<Ig  
    使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数
    jOm7:+H  
    |qpFR)l  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 D/+l$aBz  
    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。 f( <O~D  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 ~bz$]o-<  
    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。
    /q) H0b  
    衍射分束器表面 W=Mdh}u_I  
    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。 8WC _CAP  
    A0bR.*3  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) K|=va>   
    d '\ ^S}  
     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。 +%Z:k  
     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,。 .9vt<<Kwh  
     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。
    15d'/f  
    yJMo/!DZ  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 v7,-Q*  
    gy xC)br  
    uw(Ml=  
    设计与评估结果 $@84nR{>  
    相位功能设计 gZ8JfA_\R(  
    结构设计 Nw1Bn~yx<R  
    TEA评价 `> +:38  
    FMM评估 ,\N4tG1\  
    \{v-Xe&d^  
    通用设置 H~bbkql  
    提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 XW~a4If  
    通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 Y7;=\/SV  
    Hz%<V *\{  
    纯相位传输设计 Vq'n$k}  
    tToP7q^  
    I= a?z<  
    结构设计 <r m)c.  
    $i1:--~2\  
    stiYC#bI:  
    更深的分析 $LiBJ~vV<  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 Wl }J=  
    •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。 KyBtt47\  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 rPt   
    F<Xtp8  
    使用TEA进行性能评估 dA<_`GFR  
    $F NH:r<  
    5 9i2*<k  
    使用FMM进行性能评估 x=kJl GT  
    5&xbGEP$  
    O%w'n z"  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 b1QHZY\g{  
    VCwC$ts  
    1DGl[k/zv  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 -)xl?IB%  
    &.qLE  
    6OqF-nso[E  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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