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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: 05-25
    摘要 7%F8  
    d^W1;0  
    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。 =*Ru 2  
    86HK4sES  
    dSq3V#Q  
     pon0!\ZT=  
    设计任务 .!Qo+(  
    :0'2m@x~  
    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 iciw 54;4  
    N&K`bmtD  
     Trz41g  
    4o``t]  
    光栅级次分析模块设置 MF]EX  
                           F!pgec%]'  
    NpN-''B\  
    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。 u>-pg u  
    <V_P)b8$1  
    R!2oj_  
    &m8Z3+Ea  
    j8 |N;;MN  
    1. 通过应用设计带中的结构设计，所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 m\xlSNW'q  
    2. 对于此转换，使用了薄元近似(TEA)。因此，所得到的结构与初始相位函数成正比。 Ir\f _>7  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 8 O% ?t  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构，需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 X^c2  
    1SO!a R#g  
     JK_(!  
    衍射分束器表面 }VI}O{  
    O[RivHCY  
     `iT{H]po  
    d@aPhzLu  
    为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 "B"Yfg[  
    I?Fv!5p  
    %{*)-_M  
    l:$i}.C  
    5?M d  
     '#Pg:v_  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) &w"1VOV<  
    $7 FT0?kG  
     i?0+f }5<p  
    ;.EW7`)Z  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。  66 @#V  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 ).D+/D/"2  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 'En|-M5  
     roNRbA]  
     3d81]!n  
    X+LG Z4]D  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 Fh0cOp(  
    e$=UA%  
     }X?M6;$)  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。 |ryV7VJ8  
    @})]4H  
    !eE;MaS>  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 W _JGJV.^f  
    bjCO@t  
    i$ CN{c*  
    设计与评估结果 6G0Y,B7&  
    相位功能设计 XMpa87\  
    结构设计 %TUvH>;0  
    TEA评价 r)xkpa5  
    FMM评估 O}w"@gO@.  
    高度标度（公差）     mMSQW6~j  
    vv0+F6 @  
    通用设置 Y5,[udF:O  
    H.=S08c3kA  
    |0N6]%r  
    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。 AAW])c`.  
    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。     'h.:-1# L  
    h}$g}f%$+  
    =R6IW,*  
    纯相位传输设计     sDXD>upO  
    '^10sf`"  
     Ql8s7%  
    kVeR{i<*(  
    结构设计 J<;@RK,c_  
    c+A$ [  
     kfj)`x  
    uw>O|&!  
    p'f8?jt  
    更深的分析 Vl\8*!OL%  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 u/_TR;u= q  
    •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。 {i#z <ttu  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 hteAuz4H  
    !!:mjq<0  
     HzQ Y\Y6  
    0ub0 [A  
    使用TEA进行性能评估 UI%Z`.&  
     Qo$j'|lD  
     XDQ5qfE|  
     ic;M=dsh:  
    使用FMM进行性能评估 Cno+rmsfT  
    YM r2|VEU[  
     euiP<[|h=  
    #T3dfVWv  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 6Q*Zy[=  
    %iR"eEE  
     \` U=pZJ  
    aDZ,9}  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 'B\7P*L"p  
    SUC'o"  
     |5TzRz  
     U-U"RC>  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 [JVEKc ym  
    Ygq;jX  
     ~J:]cy)Q  
     cNl NJ  
    VirtualLab Fusion技术 ?>/9ae^Bw  
    %EH{p@nM&-  
     6m%#cP (6K  
    )lZoXt_3  
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