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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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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 yTkYPx  
    \QHe0?6  
    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。 Qj[4gN?}=  
    %jKR\f G  
    mL18FR N  
     .eK1xwhJ  
    设计任务 Xdq2.:\  
    v?fB:[dG  
    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 m*CIbkDsZ  
    #}:VZ2Z  
     .y+>-[j?B  
    1K0 9iB  
    光栅级次分析模块设置 D#W{:_f  
                           >`'#4!}G5j  
    iDp]l u  
    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。 pb_mW;JVu  
    ~k|~Q\   
    aE1h0`OT  
    &"Ua"H)  
    Drk9F"J  
    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。 ZJ=-cE2n  
    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。 SO]x^+[  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 b;9v.MZ4>g  
    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。 1g2%f9G  
    ;T-i+_  
     .<rL2`C[c  
    衍射分束器表面 tojJQ6;J  
    i ,4  
     = fuF]yL%  
    +qD4`aI   
    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。 gigDrf}  
    _o' jy^  
    #wx0xQ~,J  
    JEU?@J71O  
    8kH'ai  
     s:jr/ j!  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) T 7Lk4cU  
    >fdS$,`A  
     j 7a;g7.  
    y 9/27yWB  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 O 4l[4,`  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 _GI [SzD  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 IDdhBdQ  
    1p+2*c  
     czdNqk.kh  
    XH1so1h  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 PKwHq<vAsB  
    frc>0\  
     JQQD~J1)E  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。 :pDwg d  
    ~Jp\'P7*  
    .F'Fk=N  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 v;?t=}NwF  
    bveNd0hN  
    S%mN6b~{  
    设计与评估结果 9);a0}*5  
    相位功能设计 #u|;YC  
    结构设计 (+CB)nV0IA  
    TEA评价 ra_`NsKF}  
    FMM评估 XZ Z Ml  
    高度标度（公差）     Yt0 l'B%[u  
    CuT[V?^iD  
    通用设置 Uu }ai."iB  
    8'Z9Z*^h#x  
    c}g^wLa  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 SobK<6  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     d[-w&[iy  
    Eq~&d.j  
    4q~+K' Z  
    纯相位传输设计     fCO!M1t  
    \W??`?Idh  
     niqiDT/  
    WH/r$.&  
    结构设计 @"'1"$  
    -]W AB9  
     k2 k/v[60  
    i,<TaW*I  
    2[qO;js  
    更深的分析 nCGLuZn  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 BU<A+Pe>  
    •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。 uDQ d48>  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 <CzH'!FJN  
    2@uo2]o)  
     ?J%$;"q  
    z)]_(zZ^  
    使用TEA进行性能评估 MFiX8zwhx+  
    Vyu0OiGcR  
     $@}6P,mg  
     `[VoW2CLH+  
    使用FMM进行性能评估 g[q1P:I@W  
    \iSaxwU_  
     <,HdX,5  
    ^qS[2Dy  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 psgXJe$  
    e@NS=U` <  
     T AwA)Zg  
    bn~=d@'  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 E`u=$~K  
    d]0fgwwGC  
     2Z\6xb|u  
     |9~{&<^X  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 zw7=:<z=  
    ;]KGRT  
     ~bdADVH  
     a^,6[  
    VirtualLab Fusion技术 u6awcn  
    =HQH;c"  
     0p*(<8D}  
     
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