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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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    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: 05-25
    摘要 ZZ[5Z =te?  
    OFQsfW3O  
    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。 r[EN`AxDb  
    m[ifcDZ(e  
    U~Uxs\0:  
     <:q]t6]$  
    设计任务 @ mt v2P`  
    (a&.Ad0{  
    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 T(J&v|FK  
    W5J"#^kdF8  
     Z~T- *1V  
    wy:.  
    光栅级次分析模块设置 8$?a?7,>|  
                           li/IKS)e$  
    &EA4`p  
    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。 }I05&/o.3p  
    NFmB ^@k  
    ZLE4 XB]  
    i` Lt=)@&  
    jUW{Z@{U  
    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。 zcIZJVYA  
    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。 5#QB&A>  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 -bZ^A~<O,  
    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。 VNXB7#ry  
    8I@= ?  
     |{t}ULc  
    衍射分束器表面 ZuBVq  
    CFRo>G  
     O?8G  
    |M9x&(H;Hw  
    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。 ?B@iBOcu[  
    MFE~bU(h  
    I#uJdV|x  
    ``>WFLWTn  
    z'fGHiX7.0  
     W9a H]9b  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) (doFYF~w  
    3<'SnP3mY  
     //V?rs  
    CO4*"~']t  
     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。  "}Ya.  
     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，。 LR-op?W  
     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。 P(A%z2Ql  
    a/>={mb Ki  
     -!wm]kx f  
    ")x9A&p  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 '3%!Gi!g  
    3&x_%R  
     5hg>2?e9s?  
    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。 Fv#ToT:QXe  
    )0qXZ gs  
    QFDjsd4  
    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 $n(@hT>?  
    G} }oeS  
    7<-D_$SrU  
    设计与评估结果 l3l[jDa,2  
    相位功能设计 6j_ A{*~Ng  
    结构设计 JGH9b!}-1  
    TEA评价 K _O3DcQ  
    FMM评估 8.]dThaq  
    高度标度（公差）     Ww)qBsi8  
    >UR-37g{p  
    通用设置 - DL/Hk_r  
    -pa.-@  
    ) ,*&rd!  
    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。 "6Ly?'H K  
    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。      LDwu?"P!  
    :q^g+Bu=  
    Hdj0! bUx  
    纯相位传输设计     s^3t18m&1  
    qX-Jpi P  
     >/$Q:92T  
    +>c)5Jih  
    结构设计 s~M!yuH  
    Qzb8*;4?FF  
     UmInAH4  
    ?ew^%1!W.  
    KC8A22  
    更深的分析 bF?EuL  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 r`28fC  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 4lvo9R  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 (VwS 9:`  
    .eq-i>  
     *R1x^t+)  
    r")=Z1y  
    使用TEA进行性能评估 oBKZ$&_h  
    EUUj-.dEN  
     q0DoR@  
     "wexG]R=5  
    使用FMM进行性能评估 <(#cPV@j  
    >:Q:+R;3o  
     cnCUvD]'  
    HmRwh  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ] p'+F  
    5 BcuLRId:  
     YM+}Mmu  
    ~iF*+\  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 gh i!4  
    "LXLUa03  
     #BlH)Cv  
     q)<5&|V  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 |FPx8b;#  
    3=sA]j-+(  
     XD%?'uUQ_  
     wyAqrf  
    VirtualLab Fusion技术 Me5umA  
     v+G}n\F  
     fbo64$!hZ  
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    更多阅读 ot(|t4^  
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