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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 \/qo2'V j`  
    KImBQ2^Tu  
    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。 aC!e#(q  
    _ ^ JhncL  
    4?eO1=a  
     0cGO*G2Xr  
    设计任务 tccw0  
    W#|30RU.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 [nSlkl   
    F+!w[}0  
     L>trLD1pt  
    R=7,F6.  
    光栅级次分析模块设置 adCTo  
                           *8I+D>x  
    B|fh 4FNy  
    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。 62-,!N 1-  
    ! .q,m>?+  
    \r.{Ru  
    NE~R&ym9  
    ^ <$$h  
    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。 Y5dt/8Jo  
    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。 $Gy&  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 ?'xwr )v  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构，需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 H$@5\pP>  
    7%MD0qm-  
     9~rrN60Q  
    衍射分束器表面  c6f=r  
    \Fh#CI  
     ce&Q}_  
    Q<c{$o  
    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。 jV|j]m&t  
    y^u9Ttf{  
    *UerLpf  
    _N @ h  
    ^CBc~um2  
     uc~/l4~N  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 8h?):e  
    qOqU CRUe:  
     n)<S5P?  
    $n><p>`  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 7]8nW!h;  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 bb4 `s0  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 n5NwiSE  
    #/,WgsAC  
     Lu][0+-  
    w7d<Ky_C  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 uHQf<R$:  
    $bCN;yE  
     rYK GBo8"  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。 zbL8 pp  
     Lw1aG;5  
    m~f J_  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 >WZ_) `R  
    (DnrJ.QU}t  
    yQ03&{#  
    设计与评估结果 x & ZW f?  
    相位功能设计 sX c|++  
    结构设计 J$>9UC k7B  
    TEA评价 r7zS4;b  
    FMM评估 >qL-a*w:a  
    高度标度（公差）     vmGGdj5aI  
    N?3BzI%?  
    通用设置 MXP3Z N'  
    v1`*}.#  
    {Q(R#$)5+  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 K\VL[HP-  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     <tn6=IV  
    +M{A4nYY|1  
    1 k\~%  
    纯相位传输设计     /l b"g_  
    w|G4c^KH  
     [dIlt"2fV  
    0_f6Qrcj  
    结构设计 T*"*##c  
    KmX?W/%R  
     3$n O@rOS  
    6mml96(  
    w7e+~8|  
    更深的分析 JU`5K}H<  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 K)&oDwk  
    •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。  K?]c  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 *Z}9S9YtN  
    [9H986=  
     d) $B  
    vwIP8z~<  
    使用TEA进行性能评估 ;Ob`B@!=b  
    XNaiMpp'  
     QT)5-Jy  
     f2]O5rX p  
    使用FMM进行性能评估 =C4!h'hz  
    qgkC)  
     ;a9`z+ K  
    P>wTp)  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 6483v'  
    =2&Sw(6j  
     5`A^"}0  
    %<yH6h*u  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 4iC=+YUn  
    TO]7%aB  
     eZv G  
     {Q/_I@m].  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 E,gpi  
    @q++eGm\Q  
     RA ER\9i  
     p;P cD  
    VirtualLab Fusion技术 `Qxdb1>mjY  
    jr3FDd]  
     -;RW)n^n  
     
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