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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
    0Lz56e'j  
    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。 J0mCWtx&  
    iKH T  
    设计任务 uqeWdj*Y  
    g UAPjR  
     %!h+  
    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
    7Bd_/A($  
    fTtSx_}3H  
    光栅级次分析模块设置 #UeU:RJ1  
    I[IQFka}  
    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
    8/$iCW  
    Tka="eyIj3  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 ZoReyY2  
    2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 ddhTr i'f  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 ?G<I N)  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
    J|8YB3K,  
    衍射分束器表面 {#Cm> @')  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 &: 8&;vk  
    :%]R x&08  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) %--5bwZi  
    / hdl  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 ' *C)S  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 D5vtZu!"  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    CPM6T$_qE  
    <$6E r  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 n:)Y'52}  
    ]J]p:Y>NL  
    LB+=?Mz V  
    设计与评估结果 1/J*ki+?  
    相位功能设计 6x8|v7cMH  
    结构设计 t^;Fq{>  
    TEA评价 v!C+W$,T  
    FMM评估 l Nto9  
    T5+b{qA  
    通用设置 ^P`'qfZ  
    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。 ?y@pR e$2  
    通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 (2)9TpE;  
    ,Gx=e!-N5  
    纯相位传输设计 YZ P  
    *j:5  
    rWmi 'niu  
    结构设计 Hf|:A(vCx  
    SVz.d/3Y  
    @eU/g![u  
    更深的分析 pz=Wq4 l  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 \ .s".aA  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 K6hN N$F!  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 sg\ jC#  
    z H4#\d  
    使用TEA进行性能评估 _%!hkc(  
    ~h+3WuOv  
    6* w;xf  
    使用FMM进行性能评估 }1 ^.A84a  
    >@iV!!  
    <Ux;dekz}  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化  t/(j8w  
    a@1gMZc*  
    9Ua@-  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 FgaBwd^W  
    F4Z0g*^x  
    Q)&Ztw<  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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