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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
    +J}k_'4&  
    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。 KU 8Cl>5  
    q? gQ  
    设计任务 *$*nY [/5  
    &B{Jxc`VA  
    sf|_2sI  
    使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计,通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响
    &~D.")Dz  
    h}c6+@w&-  
    光栅级次分析模块设置 mt&JgA/  
    `tUeT[  
    使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数
    iZVT% A+q  
    7Vof7Y <  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 } SWA|x  
    2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 "pKGUM  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 ]h`E4B  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
    &6~ncQWu  
    衍射分束器表面 [1[[$ Dr  
    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。 XEe+&VQmY  
    qjdahVY  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) s$3eJ|  
    55jY` b .  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 lD+y, ";  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 XV0<pV>  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    uDMUy"8&!  
    ^LQ lfd  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 ?\/dfK:!  
    3GuMiht5  
    S+bWD7  
    设计与评估结果 VN55!l'OV  
    相位功能设计 VS@rM<K{  
    结构设计 ^ZViQ$a"h;  
    TEA评价 nk?xNe4  
    FMM评估 cJp1 <R  
    30T:* I|  
    通用设置 @,f,tk=\S  
    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。 jP{]LJ2.6\  
    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。 e]L3=R;  
    pC?1gc1G  
    纯相位传输设计 p|O-I&Xd  
    CI3_lWax%  
    JOoLHZQ1v  
    结构设计 4s+J-l  
    My43\p  
    <@;xV_`X+  
    更深的分析 Ee?K|_\${  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 (>@syF%PB  
    •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。 Z ysUz  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 )LS+M_  
    :."n@sA@  
    使用TEA进行性能评估 aDJjVD  
    Ok.DSOT  
    ;V(}F!U\z  
    使用FMM进行性能评估 t1_y1!u Q  
     "%@=?X8  
    C Wl95g  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 (H|d3  
    QH? 2v  
    zdQu%q  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 `[HoxCV3o  
    J*4_|j;Z-E  
    d=u%"36y  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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