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    [技术]非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    光币
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    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 t_^4`dW`  
    w{KavU5W  
    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。 "sTRS*  
    AH^/V}9H  
    80I#TA6C  
     ^c|/*u  
    设计任务 kmW4:EA%  
    s<Ziegmw|g  
    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 Ac@VGT:9  
    c)J%`i$  
     qPNR`%}Q  
    ?4,T}@P  
    光栅级次分析模块设置 &yg|t5o  
                           (=0.inZ  
    h{Y",7] !  
    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。 ]kSGR  
    .Mbz3;i0  
    !0+JbZ<%r|  
    9;{C IMg&  
    {c'lhUB  
    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。 W1~0_;  
    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。 X'srL j.  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 %J(:ADu]  
    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。 e ,(mR+a8  
    **%37  
     T)/eeZ$  
    衍射分束器表面 C+$#y2"z#n  
    MtdG>TzUn  
     1}x%%RD_  
    /m1\iM\  
    为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 C dn J&N{  
    +7Gwg  
    @gblW*Zhk  
    %b$>qW\*&  
    ftb\0,-   
     pi(m7Ci"  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) |Cv!,]9:r  
    @d'j zs  
     pK*TE5]  
    >MZ/|`[M  
     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。 ="+#W6bZT  
     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，。 5m@V#2^P  
     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。 BGSw~6  
    )lkjqFQ(  
     C%u28|  
    {7[Ox<Ho  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 x2xRBkRg=  
    C|bET  
     6nn *]|7  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。 K(4_a``05  
    %{W6PrY{  
    rq{$,/6.  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 [Xkx_B  
    6ujW Nf  
    X|dlt{Gf   
    设计与评估结果 pa+hL,w{6  
    相位功能设计 2 ?C)&  
    结构设计 203 s^K 61  
    TEA评价 0GwR~Z}Z  
    FMM评估 8*X4\3:*N  
    高度标度（公差）     KI.unP%  
    0GLM(JmK  
    通用设置 ".%k6W<n  
    WJi]t93  
    >P(.:_ ^p  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 HS$r8`S?)  
    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。     C!gZN9-  
    i8p6Xht  
    gXU8hTd8  
    纯相位传输设计     +`4A$#$+y  
    WH\d| 1)  
     +@UV?"d  
    @Qe0! (_=  
    结构设计 }p V:M{Nu&  
    hH.G#-JO  
     ceA9) {  
    'u658Tj  
    [g,}gyeS(  
    更深的分析 YSMAd-Ef-  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 #yen8SskB  
    •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。 !D6]JPX  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 DG/Pb)%Y  
    f$( e\+ +  
     \vNU,WO  
    AA_%<zK  
    使用TEA进行性能评估 <@}9Bid!o  
    xno\s.H%]  
     Bvj0^fSm  
     KoYF]  
    使用FMM进行性能评估 a*;b^Ze`v  
    I fir ,8  
     *j=% #  
    @HW*09TG  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 hZ3bVi)L\  
    *:1ey{w:  
     'qi}|I  
    AW .F3hN)  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 6~{C.No}  
    )jj0^f1!j  
     llDJ@  
     6zkaOA46V  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 }G=M2V<L  
    NA*&#X#~  
     R]dg_Da  
     ex|F|0k4}  
    VirtualLab Fusion技术 Cw%{G'O   
    fM}#ON>Z  
     g`^x@rj`E  
     
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