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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
    v"I#.{LiH=  
    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。 ~ 7^#.  
    $[*QsU%%  
    设计任务 U%?  
    )/{zTg8$?/  
    Ks>l=5~v|  
    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
    .G~Y`0  
    }QzF.![~z  
    光栅级次分析模块设置 n]Z() "D  
    YK V?I   
    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
    \}p!S$`  
    O`rKxP  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 t)__J\xF  
    2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 JsA.j qkB  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 W-8U~*/  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
    y~'h/tjM@=  
    衍射分束器表面 [(kC/W)!  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 )a=58r07  
    6dlV:f_\y  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) S!@h\3d8{  
    TaqqEL  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 921m'WE  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 N\nxo0sl  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    9:v0gE+.  
    W3M1> (  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 XN Gw@$  
    q,% lG$0v  
    h|Ah\P?o  
    设计与评估结果 ,l )7]p*X  
    相位功能设计 AC}[Q p!  
    结构设计 >gSiH#>  
    TEA评价 6Qw5_V^0o  
    FMM评估 NQu .%=  
    tM DJ,rT  
    通用设置 D~T;z pS  
    提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 q?0&&"T}  
    通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 0 YA  
    Q| _e=  
    纯相位传输设计 q dQQt5Y'm  
    =6Q\78b  
    *Ud=x^JxO  
    结构设计 'L5ih|$>  
    Muay6b?  
    : pkOZ+t  
    更深的分析 ( C~ u.  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 `"s*'P398  
    •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。 jV 98 2Y  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 :v Do{My^1  
    ~zO>Q4-k  
    使用TEA进行性能评估 (ptk!u6  
    *u ^mf~  
    O =gv2e  
    使用FMM进行性能评估 MY w3+B+Jj  
    4m"6$  
    |x+g5~$  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 S-2@:E  
    j0uu* )Rk  
    r>,s-T!7  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 CwdeW.A"j  
    AV]7l}-  
    H[o >"@4  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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