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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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    在线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: 7小时前
    摘要 I]ywO4  
    QDxLy aL  
    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。 ?mgr #UN  
    <%) :'0q&  
    OM2|c}]ZQ  
     c3oI\lU  
    设计任务 EL~s90C  
    z,/dYvT<  
    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 Gs*ea'T)  
    ^k u~m5v  
     _%<7!|"  
    j>0S3P,  
    光栅级次分析模块设置 yf_<o   
                           xp><7{  
    -c|O!Lc-  
    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。 BAqu@F\):  
    I~4 `NV0  
    bYG}CO  
    {jlm]<:&Z  
    >o'D/'>ku  
    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。 ) @))3  
    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。 vR+(7^Yy  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 '[Nu;(>a  
    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。 u'?t'I  
    r+$ 0u~^  
     * Q51'?y  
    衍射分束器表面 swlxV@NQ  
    kl2]#G(  
     7 yF#G9,  
    US> m1KsX  
    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。 /Tv< l  
    [iL2c=_  
    2evM|Dj  
    )Tb{O  
    oqE h_[.  
     `.[hOQ7  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) _k6N(c2Nd  
    /Rt/Efu  
     -pkeEuwv{  
    zhYE#hv2  
     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。 ,wZ[Y 3  
     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，。 T5Pc2R  
     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。 <<n8P5pXt  
    = ng\  
     :5@7z9 >  
    Lg9ktRKK  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 ;Oe6SNquT  
    PB }$.8  
     :4)mv4Q  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。 TzX>d<x  
    5'oWd e  
    G?jY>;P)  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 Z\dILt:#z  
    NK"y@)%0  
    G_dia6  
    设计与评估结果 5{cAawU.  
    相位功能设计 K8e>sU.  
    结构设计 I<[(hPQUf  
    TEA评价 r>osa3N'  
    FMM评估 vLpE|QZs  
    高度标度（公差）     v SWqOv$  
    LJI&j \  
    通用设置 mP:mzmUw  
    94K ;=5h  
    dcXtT3,kpX  
    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。 guFR5>-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。     =E |[8 U)  
    N#ex2c  
    z!RA=]3h  
    纯相位传输设计     ,[cWG)-  
    FIG5]u  
     45ct*w  
    ;B1}so1]  
    结构设计 I94;1(Cs%  
    6EPC$*Xp!  
     g:f0K2)\r:  
    gvsS:4N"Nq  
    nNQ\rO  
    更深的分析 >8>.o[Q&  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 4H\O&pSS  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 -B`;Sx  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 HjV^6oP  
    >n` OLHg;  
     Ea P#~x  
    ODEy2).  
    使用TEA进行性能评估 X)nOY*  
    WpmypkJA#  
     ybYSz@7  
     1J<-P9 vk+  
    使用FMM进行性能评估 >6<g5ps.n  
    VN$#y4  
     c/g(=F__[  
    -$T5@  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 &4{%3w_/  
    KJ(zLwQ:  
     ef,6>xv  
    Z;%qpsq  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 f_z2d+  
    =}Cb?C[;  
     RNi&OG(  
     59EAqz[:  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 <@zOdW|{:  
    '{7A1yJnY%  
     QQrvT,]  
     uO":\<1#  
    VirtualLab Fusion技术 ]v9<^!  
    Zr$PSp}  
     -Mv`|odY/  
     
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