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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 p&HkR^.S  
    d/E0opv  
    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。 =BzBM`-o  
    +@<@x4yt  
    r1sA^2g.  
     j0S[JpoF  
    设计任务 'JAe =K H  
    h\8bo=  
    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 3GZrVhU?m  
    _ sBFs.o  
     N Q }5'  
    @>[3 [;  
    光栅级次分析模块设置 s_6Iz^]I  
                           ) 3I|6iS  
    h5[.G!  
    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。 'A/ f>W  
    T"E%;'(cp)  
    Ky{C;7X  
    KzB9 mMrO  
    u)l[*";S  
    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  
    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。 Qa1G0qMEIF  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 x!UGLL]_M  
    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。 8+~'T|  
    3UJSK+d\  
     lV?OYS|4i  
    衍射分束器表面 --TY[b  
    K Z0%J5  
     5ma~Pjt8}  
    XMpE|M! c  
    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。 !3o]mBH8  
    ~uJO6C6A  
    vFK(Dx  
    U?ZxQj66}  
    kk aS&r>  
     I0sw/,J/Z  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) `~LaiN.  
    ~-NlTx  
     , ins/-3  
    7[(<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。 </qli-fXB}  
     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，。 )(`,!s,8)  
     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。 tEllkHyef  
    {^Q1b.=  
     o]0\Km  
    SY+$8^  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 _^Q =n>G  
    @|9V]bk  
     tVAH\*a,/  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。 &fwb?Vn4  
    g=kuM  
    ,in"8aT}~  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 m H&WoL<K  
    -[>G@m:?e  
    t%30B^Ii%K  
    设计与评估结果 Vxim$'x!  
    相位功能设计 *iujJ i  
    结构设计 fngk<$lvg  
    TEA评价 1.q a//'RW  
    FMM评估 ~H`(zzk  
    高度标度（公差）     I#](mRJ6  
    +q)B4A'J!  
    通用设置 _,E! <  
    bOdyrynh  
    O`='8'6zW\  
    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。 #jX%nqMxW  
    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。     7f q\ H{  
    tfq; KR  
    "\x\P)j0>  
    纯相位传输设计     ZbLN:g}  
    OEj%cB!  
     9rQw~B<S  
    w_^g-P[o-  
    结构设计 {#uf#J|  
    T~-PT39E  
     (ysDs[? \  
    M9dUo7  
    8nHFNOv6  
    更深的分析 DX@*lM  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 V?+Y[Q  
    •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。 Z<6Fq*I  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 /? HLEX  
    1N\-Ku  
     >,QW74o  
    bY7~b/  
    使用TEA进行性能评估 >PK\bLEo  
    he1W22  
     gAViwy9{  
     ttC+`0+H  
    使用FMM进行性能评估 =;@?bTmqD  
    RF.8zea{O`  
     d"JI4)%  
    rD SUhO{V  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 Xu#K<#V  
    *[[TDduh&  
     MbeO(Q  
    p}R3A J  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ]{'lV~fc  
    9<S};I;  
     ]NgEN  
     ~V<62"G  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 NKS-G2 Y<P  
    f1UGDC<p9  
     /J0ctJ2k  
     ITu5Y"x  
    VirtualLab Fusion技术 H@pF3gh  
    %["V "{ z  
     W-ll2b  
     
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