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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 QauO  
    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。 K4c:k; V  
    \<4N'|:  
    设计任务 .+9hm|  
    >lQo _p(;  
    SB_Tzp  
    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
    ]gk1q{Ql<  
    ~VGnE:  
    光栅级次分析模块设置 k~Ex_2;#  
    /`*{57/3  
    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。
    B$4*U"tk  
    HN5m%R&`  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 Kg[OUBv  
    2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 { "y/;x/  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 )h{&O ,s  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
    Ys"wG B>  
    衍射分束器表面 c/;;zc  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 ~M C|  
    Kc/1LeAik  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) )dXa:h0RZ  
    {Su?*M2y  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 ;[v!#+yml  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 +)Z]<O  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    ALF0d|>=uj  
    SepjF  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 51#*8u+L  
    ^9g$/8[^c_  
    "g{q=[U}  
    设计与评估结果 qpjY &3SI  
    相位功能设计 /k#-OXP~  
    结构设计 o>el"0rn.h  
    TEA评价 Y[ G_OoU  
    FMM评估 ]ss[n.T0*  
    Q#bW"},^k  
    通用设置 $@g]?*L:  
    提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 N'Gq9A  
    通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 h [TwaR  
    Njq}M/{U  
    纯相位传输设计 [BWq9uE  
    o<`vh*U@,4  
    `+7F H  
    结构设计 SQp|  
    P*|N)S)X%  
    wj)LOA0  
    更深的分析 DeO-@4+qKd  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 Y0LZbT3  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 pu-HEv}]a|  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 1'kO{Ge*p:  
    4>JSZ6i#n  
    使用TEA进行性能评估 E C?}iP  
    ewDYu=`*  
    dbp\tWaW  
    使用FMM进行性能评估 !`69.v  
    E$ d#4x  
    /]0qI  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 YEL0h0gn  
    L*@`i ]jl  
    ?Oyo /?/  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 %xt9k9=vZ  
    LC%o coc  
    c4JV~VS+  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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