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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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    光币
    25610
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 _#C}hwOR>X  
    ca =e_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。 ! Cl/=0$[L  
    V%ch'  
    5)UmA8"zVB  
     L?0l1P  
    设计任务 K(gj6SrjV  
    +]-KzDsr"V  
    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 L|X5Ru  
    z(3"\ ^T  
     R~~rqvLm  
    %U GlAyj  
    光栅级次分析模块设置 ]D%k)<YK  
                           eEQ[^i  
    !qlGt)G3  
    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。 `dP+5u!  
    Z+"&{g  
    CWp1)% 0=  
    ~8*oGG~s  
    7g)3\C   
    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。 L2'd sOn  
    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。 1c#'5~nB  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 $VWzv4^:  
    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。 2~V Im#  
    $)Yog]}  
     ]ufW61W6Ci  
    衍射分束器表面 PQ}%}S7:  
    bZ.N7X PH  
     ?Z>.G{Wm@  
    au|^V^m  
    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。 \'Ta8  
    4_+Pv6  
    N;'HR)  
    #OWs3$9  
    Y/H^*1  
     vo(NB !x$  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 8/"|VE DOr  
    wy {>gvqK  
      7E`(8i  
    :(>9u.>l?5  
     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。 B#"|5  
     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，。 iIaT1i4t.  
     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。 {X<4wxeTo  
    ( 'n8=J  
     #}dVaXY)  
    q 9S z7_K  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 A&c@8  
    cTd;p>:>m  
     vt@Us\fI  
    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。 EWIc|b:  
    &_d/ciq1f  
    |<-F|v9og  
    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-Uh{)j  
    _1<'"u#6w  
    xwnoZ&h  
    设计与评估结果 1Xr"h:U_X  
    相位功能设计 t*d >eK`:N  
    结构设计 ]<T8ZA_Y;  
    TEA评价 hNnX-^J<o  
    FMM评估 *fi;ZUPW3  
    高度标度（公差）     EB5_;  
    rLh9`0|D  
    通用设置 <;cE/W}}  
    7TkxvSL X  
    Z.':&7Y  
    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。 vA"niO  
    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。     }l( m5  
    6WN(22Io  
    - SS r  
    纯相位传输设计     s!ZW'`4!z  
    kAN;S<jSE  
     $tCcjBK\  
    OR\DTLIl  
    结构设计 #M?F^u[  
    :X1cA3c!  
     ]hE +$sKd  
    /3Nb  
    dHG  Io  
    更深的分析 Q_aqX(ig  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 N3gNOq&  
    •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。 %,,`N I{  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 p x|>v8  
    *el(+ib%  
     ~#"7,rQp  
    ')5L_$  
    使用TEA进行性能评估 R+E_#lP_$  
    'sRg4?PT  
     Kr/h`RM  
     *:9 >W$0u  
    使用FMM进行性能评估 e(~'pk"mZ  
    Jf?S9r5Q  
     .6#cDrK  
    1GG>.RCP  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 y98JiNq  
    1t~FW-:  
     7k[pvd|L  
    4r1<,{gCS  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ^E$(1><-a  
    ;h9-}F  
     #9D/jYK1X  
     "[*S?QO(L  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 M!Z*QY."P  
    X<~k =qwA  
     WVS$O99Y  
     s]y-pZ  
    VirtualLab Fusion技术 %'L].+$t  
    %1\v7Xw{9  
     B;z;vrrL  
     
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