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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-03-10
    摘要 hc$m1lLn  
    Uth+4Aq  
    直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大，元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此，设计过程超出了近轴建模方法。因此，在这个例子中，迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构，和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 vC&0UNe$  
    lNc0znY  
    f3,LX]zKA  
     dVq9'{[3  
    设计任务 yS K81`  
    ?.ObHV*k  
    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 `B&E?x  
    P$Y w'3v/  
     s`Z.H5V>\  
    })8D3kzX)  
    光栅级次分析模块设置 VxOWv8}|  
                           w&#[g9G%  
    BGVnL}0  
    使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 =MJRQ V67  
    >8{{H"$;(  
    }X])055S  
    2T%sHp~qt  
    H!FaI(YZl  
    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。 N?S;v&q+  
    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。 vx6lud0k}  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 a{^ 2c!  
    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。 O)R}|  
    TqS s*as5  
     08AD~^^  
    衍射分束器表面 lZkJ<*z#  
    (VkO[5j  
     v:!TqfI  
    uZf 6W<a  
    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。 p4\sKF8-  
    *\+oe+3  
    LO%e1y  
    {[bpvK  
    F&CvqPI  
     K)1Lg? j  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) npytb*[|c  
    fGH)Fgo`  
     <tO@dI$~>  
    2ER_?y  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 rT-.'aQ2t  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 v0!(&g 3Sd  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 K5<2jl3S  
    ',|OoxhbK  
     1f"}]MbLR  
    3z#> 1HD$  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 ze LIOw  
    VqD_FS;E  
     3ohHBo  
    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。 v9TIEmZ  
    oFt_ yU-  
    R:'&>.AUw  
    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 \Lbwfd=  
    rHybP6C<  
    &eO.h%@  
    设计与评估结果 ,9F3~Ryt(  
    相位功能设计 V3|" v4  
    结构设计 DqI"B  
    TEA评价 mICx9oz]  
    FMM评估 G^;]]Ji"  
    高度标度（公差）     &{#6Z  
    Jp8,s%  
    通用设置 cN2Pl%7  
    GVf[H2%H  
    VgY6M_V  
    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。 (Xz q(QV  
    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。     lA6{TH.x  
    vy7?]}MvV  
    Xrc{w Dn  
    纯相位传输设计     bz,"TG[  
    ZOppec1D  
     :YLYCVi|  
    *.A-UoHa  
    结构设计  YO fYa  
    z)eNM}cF  
     <)J@7@!P  
    -EU=R_yg  
    uVX,[%*P  
    更深的分析 V sL*&Fk  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 \|4F?Y  
    •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。 ignOF  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 3 UQBIrQ  
    <h~uGBS"  
     #!m^EqF1_  
    l;h -`( 11  
    使用TEA进行性能评估 wXYT(R  
    R(}!gv}s  
     =8]Ru(#Ig  
     iP9Dr<P  
    使用FMM进行性能评估 ;?-{Uk  
    ;s4e8![o3  
     t`Xx\  
    |\C.il7  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ds2xl7jg  
    sAK&^g  
     l{kacfk#  
    Jcp=<z*0  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 >;s2V_d  
    .Rb4zLYL*w  
     "`pg+t&  
     Mu$q) u  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 JvJ)}d$,&  
    Ghe@m6|D  
     rdX;  
     :19s=0  
    VirtualLab Fusion技术 kWbY&]ZO  
    E*v+@rv  
     \ov]Rn  
     
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