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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: 2025-03-10
    摘要 vP=H 2P  
    ;Sg,$`]  
    直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大，元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此，设计过程超出了近轴建模方法。因此，在这个例子中，迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构，和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 VLJ]OW8cO  
    HLQ> |,9  
    :))&"GY  
     a*iKpr-:  
    设计任务 Y*{5'q+2  
    | g1Cs  
    使用近轴近似的衍射1：7×7分束器的初步设计通过严格分析，进一步优化零阶均匀性和影响 {Ppb ;  
    2 /*z5  
     %LD(S*>7  
    9c[bhGD?  
    光栅级次分析模块设置 H328I}7  
                           \DWKG~r-%  
    MZxU)QW1  
    使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 J^S!GG'gb  
    kD7'BP/#  
    <0? r# }  
    '-Oh$hqCx|  
    W39J)~D^@  
    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。 Z^=(9 :  
    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。 a .?AniB0  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 [:q J1^UU  
    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。 LC$M_Cpw  
    V?mk*CU  
     0AF,} &$  
    衍射分束器表面 g3^:)$m  
    uH,/S4?X  
     B-$zioZ  
    E9Dy)f]#W  
    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。 h9!4\{V;h  
    ZS=;)  
    ]6s/y  
    ,4 q^(  
    ^f-)gZ&  
     eVB43]g  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) hh5h \ZI%  
    <a&xhG}  
     D:?"Rf{)  
    9a_UxF+6/  
     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。 BwGOn)KL  
     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，。 H q?F@X  
     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。 B&y?Dc  
    AK%&Kq&PaY  
     ~ 4Mz:h^  
    SGba6b31  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 cIC/3g}]  
    -AU'1iRcK7  
     0>D*d'xLd  
    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。 PR x-0S  
    %s9*?6  
    ShvC4Xb 0  
    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 [dUAb  
    !!8;ZcL}Z  
    p@O,-&/D  
    设计与评估结果 e'c3.sQ|?  
    相位功能设计 0NU3% 4?  
    结构设计 UH;bg}=8  
    TEA评价 L{l}G,j<  
    FMM评估 Ktvs*.?  
    高度标度（公差）     ,\#j6R,{I  
    UV av^<_  
    通用设置 q[}r e2  
    |9Yx`_DF  
    \ bWy5/+  
    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。 rj4Mq:pJ  
    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。     l0qHoM,1Y[  
    f)gV2f0t  
    ,,6lQ]wG  
    纯相位传输设计     VS>hi~j  
    {f*{dSm9b  
     fA0wQz]u  
    H 8 6 6,]  
    结构设计 3RxR'M1  
    [u J<]  
     <:N$ $n  
    zf5%|7o  
    _ouZd.  
    更深的分析 b"`fS`@/MW  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 5p:2gsk  
    •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。 YcR: _ac  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 rM6S%rS  
    ;05lwP* r]  
     Z![#Uz.z  
    yp@cn(:~  
    使用TEA进行性能评估 .i*ja*   
    ";jAHGbO  
     V~5vR`}  
     B6\/xKmv?8  
    使用FMM进行性能评估 wdV)M?  
    fIatp  
     %u<r_^w5  
    {!{T,_ J  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 QfM^J5j.M?  
    W?.xtQEv  
     mUR[;;l  
    ~ 7Nqwwx  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 }g%&}`%'  
    ;eO Ye3;c  
     8JW0;H<  
     <Nc9F['&#  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 i12G\Ye  
    -GQ.B{%G  
     KVViTpZ  
     4"{g{8  
    VirtualLab Fusion技术 (4`Tf*5hHa  
    ?V_v=X%w  
     73tjDO7d  
     
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