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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}'1HOE  
    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。 D?44:'x+-  
    _VMW-trG  
    设计任务 M9.jJf  
    7Y&W^]UZ0t  
    @.yp IE\  
    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
    MRxzOs  
    j5Vyo>  
    光栅级次分析模块设置 M`-#6,m3  
    WNrgqyM  
    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
    {CG%$rh  
    Yz us=  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 1&ukKy,[  
    2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 v(W$\XH  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 'H`aQt+  
    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。
    iBVV5 f  
    衍射分束器表面 y))d[ 1E  
    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。 3lcd:=  
    )[|TxXz d  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) qZ'&zB)  
    ^q-]."W]t~  
     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。 dT4?8:  
     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,。 OCnQSkj  
     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。
    z|^:1ov,  
     qa)X\0  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 5 < wIJ5t  
    y2;uG2IS_g  
    X`/8fag  
    设计与评估结果 }dQW -U  
    相位功能设计 .t*MGUg  
    结构设计 5tdFd"oo  
    TEA评价 8C7$8x] mM  
    FMM评估 l tE`  
    m X{_B!j^  
    通用设置 sgu#`@o  
    提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 ghq[oK  
    通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 kG@~;*;l  
    I(y:Td  
    纯相位传输设计 2kzm(K  
    {&nL'R  
    ;|*o^9q  
    结构设计 lqh+yX%*  
    L}5nq@Uu)  
    |l'BNuiU  
    更深的分析 :l ~Wt7R  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ;)].Dj9  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 &o%IKB@  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 HJWk%t<  
    M6 l S2  
    使用TEA进行性能评估 qIIc>By(\"  
    mj:X'BVA  
    04g=bJ  
    使用FMM进行性能评估 =$xxkc.~G  
    W: R2e2  
    vncLB&@7  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 Q{-T;T  
    3pg_`  
    Xy/lsaVskX  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 9jW/"  
    MG6taOO!  
    hDBVL"  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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