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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
    &a\w+  
    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。 .& bc3cW  
    gL| 9hvHr[  
    设计任务 p[|V7K'Z  
    KDP& I J  
    beYGP  
    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
    .8'uIA{_2  
    %2'4h(Oq^  
    光栅级次分析模块设置 %( %EEt  
    ey<z#Q5+  
    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
    VJ&-Z |  
    g=v'[JPd  
    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。 ~k@{b&  
    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。 XF3lS#pt  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 }(na)B{m  
    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。
    ^^uY)AL  
    衍射分束器表面 (?T{^Hg  
    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。 O]="ggq&  
    e&(Wn2)o  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ,5~C($-t  
    P?8$VAkj  
     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。 06pY10<>X  
     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,。 f@Ve,i  
     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。
    y{P~!Yn|  
    0iMfyW:  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 VJr~h "[  
    S?'L%%Vo  
    O#8lJ%?  
    设计与评估结果 \\oa[nvL~  
    相位功能设计 RWDPsZC  
    结构设计 :< ]sJf N  
    TEA评价 i3(5 '  
    FMM评估 b?M. 0{"H  
    7Y 4D9pw  
    通用设置 ]P^ 3uXi  
    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。 ja{x}n*5  
    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。 m60hTJ?N)  
    {pRa%DF  
    纯相位传输设计 n:<Xp[;R  
    JV2[jo}0 N  
    F Zt;D  
    结构设计 @'J~(#}  
    & )-fC  
    5!6iAS+I  
    更深的分析 dleLX%P  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ^zG!Z:E  
    •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。 S~g "  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 >;xkiO>Y  
    `+Mva  
    使用TEA进行性能评估 0V2~  
    85FzIX-F%  
    PDh!B _+  
    使用FMM进行性能评估 W3MH8z   
    3[kl` *`  
    S.C7%XU  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ^h<ElK  
    7B)@ aUj$  
    EY:EpVin  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 IPY[x|  
    #D+.z)iZn  
    Ao9|t;i  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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