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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 Gn8'h TM  
    %}=:gF  
    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。 GnzKDDH '  
    mWPA]g(  
    <yHa[c`L  
     J@vL,C)E6  
    设计任务 C>:'@o Z  
    7A mnxFC  
    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 #7}1W[y9}l  
    Ghb Jty`  
     LnZC)cL P/  
    ;mAlF>6]\  
    光栅级次分析模块设置 2/W5E-tn  
                           )Z0bMO<  
    j aEUz5  
    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。 ZcLW8L  
    ,'f^K!iA   
    0;V "64U  
    }pMd/|A,  
    Gjh8>(  
    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。 e: aa  
    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。 p&nPzZQL(  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 t) :'XGk@  
    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。 ~0 Ifg_G  
    !RD<"  
     4,]z  
    衍射分束器表面 j @HOU~x  
    (rfR:[JkC2  
     Lq6R_ud p  
    'C2X9/!,  
    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。 <lo\7p$A  
    dz>2/'  
    p-Jp/*R5  
    3Hd~mfO\  
    5Y(<T~  
     N a $eeM  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) \QvoL  
    lPaTkZw  
     kR,ry:J-  
    ^tTASK  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 w$##GM=Tq  
     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，。 ^P}jn`4  
     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。 !K[UJQ s\  
    ("r\3Mvs  
      J^V}%N".  
    {TL.2  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 h%%ryQQ&<  
    2t,N9@u=UN  
     )4MM>Q  
    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。 je`Ysben  
    YstR T1  
    yCvP-?2  
    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 }B e;YIhG  
    ! *eDT4a  
    yt@7l]I  
    设计与评估结果 8 v}B-cS  
    相位功能设计 -Lhq.Q*a  
    结构设计 mfqnRPZ  
    TEA评价 T@%\?=P  
    FMM评估 o"!C8s_6  
    高度标度（公差）     .sCj3sX*  
    0H/)wy2ym  
    通用设置 *671MJ 9  
    9?XQB%44  
    SNJSRqWL/  
    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。 &.l^>#  
    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。     ?:42jp3  
    7,lnfCm H  
    8g0VTY4$jP  
    纯相位传输设计     ?Gl]O3@3  
    5MCnGg@  
     .0Kc|b=w  
    XkPE%m_5D  
    结构设计 :N^+!,i  
    |z7V1xF  
     `y|_hb  
    :pfLa2f+  
    -tZ~&1"  
    更深的分析 R*=88ds  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 V,h}l"  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 "g,`Ks ];  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 CkV5PU  
    ,gpZz$Ef(  
     _ a#k3r  
    r3B}d*v  
    使用TEA进行性能评估 jsFfrS"*  
    Kh$Q9$  
     Kl,NL]]4*5  
     eaAGlEW6J  
    使用FMM进行性能评估 H76iBJ66  
    |M&4[ka}  
     #;yxn.</  
    +CM>]Ze  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 3vs{*T"  
    L>h|1ZK  
     =C2KHNc  
    _%[po%]  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 [j}JCmWY   
    :r>^^tGT!  
     c: r25  
     $nb.[si\  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 o_1N "o%  
    Mj{w/'  
     W=#AfPi$&  
     ?-zuy US  
    VirtualLab Fusion技术 $J^fpXO  
    9Ta0Li  
     DXo]O}VF  
     
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