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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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    科学家
     
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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 vq~btc.p{&  
    $DOBC@xxzT  
    直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大，元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此，设计过程超出了近轴建模方法。因此，在这个例子中，迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构，和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 )o<rU[oD]C  
    (@H'7,  
    G:e 9}  
     r1= :B'z  
    设计任务 I-Ya#s#m  
    Ub8|x]ix  
    使用近轴近似的衍射1：7×7分束器的初步设计通过严格分析，进一步优化零阶均匀性和影响 8%s_~Yc  
    OA?? fb, b  
     9:!<=rk  
    b NBpt}$  
    光栅级次分析模块设置 E5P?(5Nv  
                           |7V:~MTkk&  
    $4\,a^  
    使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 _-^Lr /`G!  
    TM8WaH   
    -o\r]24  
    9WaKsdf  
    &n.7~C]R  
    1. 通过应用设计带中的结构设计，所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 _ FcfNF  
    2. 对于此转换，使用了薄元近似(TEA)。因此，所得到的结构与初始相位函数成正比。 G9.+N~GZ.  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 ).0h4oHSj  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构，需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 C%8jWc  
    :_%  
     ]e?cKC\"e  
    衍射分束器表面 821@qr|`e  
    jjgjeY  
     jOppru5U  
    "Ldi<xq%xl  
    为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 }%B^Vl%ZZ  
    6@TGa%:G  
    _h4{Sx  
    72qbxPY13h  
    URbu=U  
     oe$Y=`  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) D&f(h][hH?  
    _e<3 g9bj  
     <!#6c :(Q  
    rAK}rNxI  
     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。 n%lY7.z8d  
     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，。 o7N3:)  
     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。 I^pD=1Y]  
    d>z?JD t  
     =FkU: q$  
    DW ^E46k)A  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 LEoL6ga  
    __\Tv>Y  
     LHjGlBy  
    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。 >y%*HC!G  
    )x1LOMe  
    ;6g&_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 ,}i`1E1=  
    rmj?jBKQU  
    3+gp_7L  
    设计与评估结果 &h.E B  
    相位功能设计 KS($S( Fi  
    结构设计 &u-H/C U%  
    TEA评价 okx~F9  
    FMM评估 <S'5`-&  
    高度标度（公差）     u 9Wi@sO#  
    1*{` .  
    通用设置 KUG\C\z6=  
    LMchNTL  
    K4]c   
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 !ydJ{\;  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     )v&r^DR_  
    ob=GB71j55  
    Np>[mNmga  
    纯相位传输设计     ,&S:(b[D  
    : E `N0UA  
     <^?64  
    l?:!G7ie  
    结构设计 Fw!CssW  
    (J(JB}[X,  
     V QE *B  
    >'3J. FY  
    &KC^Vn3Nj  
    更深的分析 LyM"  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 qP<wf=wY  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 HMbF#!E  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 FCv3ZF?K  
    Y_n^6 ;  
     g6:S"Em  
    0\f3La  
    使用TEA进行性能评估 qSh^|;2?R  
    V3&_ST  
     ;C=C`$Q  
     hO3>Gl5<  
    使用FMM进行性能评估 Nq|b$S[4  
    ^<fN  
     c?;~ Z  
    a=*&OW  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ]t-_.E )F  
    zCxr]md  
     @Y":DHF5q  
    %dMq'j  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 .K>r ao'  
    %;+Q0 e9  
     B>, O@og  
     I%]L  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 r=YprVX  
    ;`IZ&m$  
     Y#Pl)sRr  
     QEIu}e6b  
    VirtualLab Fusion技术 ||TKo967]  
    ?k)(~Y&@p  
     1:S75~b-`  
     
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