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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
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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 !<wM?Q:  
    ZiBTe,;  
    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。 A9_)}  
    ;:nO5VFOg  
    N798("  
     SBnwlM"AN  
    设计任务 /( /)nYAjk  
    ]j.??'+rg  
    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 kI>Iq Q-h  
    nVqFCBB  
     aZ%  
    -[cl]H)V  
    光栅级次分析模块设置 E\5cb[Y  
                           9/rX%  
    tL?nO#Qx  
    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。 r-#23iT.~  
    mK3U*)A   
    VU1 ;ZJ E  
    O]OZt,k(  
    x)M=_u2 _  
    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>j*m}b  
    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。 6e1/h@p\7  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 ~/hyf]*j  
    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。 #GBe=tm\K  
    aB9Pdu t  
     %,u_ `P  
    衍射分束器表面 YYrXLt:  
    ,LjB%f[  
     *I0{1cST  
    p?OwcMT]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。 $`:/O A<.  
    {'W\~GnZ  
    8U8l 5r  
    VXforI  
    }(AgXvRq  
     VmLV:"P}^  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ;m{*iKL6{  
    =;.#Bds  
     9/OB!<*V|  
    U[\aj;g)  
     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。 [gZd$9a  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 ?MevPy`H  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 FL 5u68  
    `A5^D  
     z= pb<Y@X  
    ar.w'z  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 \/C-e  
    "x&hBJ  
     FHVZ/ e  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。  WDr'w'  
    m|<j9.iJ  
    "|{O%X  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 Y|FJ1x$r  
    unqX<6hu  
    >&h#t7<  
    设计与评估结果 MF/359r)Et  
    相位功能设计 mA:NAV $!s  
    结构设计 [m7jZOEu  
    TEA评价 $\>GQ~k  
    FMM评估 D T^3K5  
    高度标度（公差）     (q+U5Ls6  
    $a(EF 6  
    通用设置 SGn:f>N  
    ;L.@4b[lP  
    T69'ta32V  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 X$w ,zb\  
    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。     =/MAKi}g  
    6y&d\_?Y  
    0}]k>ndT  
    纯相位传输设计     gCAWRNp  
    ]Lq9Ompf(t  
     Eh;SH^&6  
    ~JY<DW7  
    结构设计 ;wCp j9hir  
    /X)fWO S6  
     HaI  
    "FI]l<G&  
    %7q,[g8  
    更深的分析 )`]w\s #  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 8Z%C7 "4O  
    •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。 CN0&uyu#4  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 C,:3z  
    "YD<pRVB  
     4`uI)N(}*  
    ?1 $.^  
    使用TEA进行性能评估 :|xV}  
    Kl~jcq&z  
     5% C-eB  
     n\ aG@X%oq  
    使用FMM进行性能评估 Px:PoOw\  
    \:C@L&3[  
     ZiodJ"r  
    :WejY`}H%  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 b 8v?@s~  
    rWI6L3,i+  
     bJ~]nj 3  
    2w93 ~j  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 'VCF{0{H~  
    hh`7b,+ 4  
     '~A~gK0  
     ,dK<2XP  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 \M1-  
    D]resk  
     G^J|_!.a  
     [#V?]P\uV  
    VirtualLab Fusion技术 1t/#ZT!X/  
    G (Fi  
     *KSQ^.sYh  
     
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