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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 T=}(S4n#BX  
    oBr/CW  
    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。 (b Q1,y  
    "#2z 'J  
    zg&<HJO  
     b w!;ZRK  
    设计任务 sB ]~=vUP  
    1vBR\!d?7  
    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 xR2E? 0T  
    t5#IiPp  
     U7.3`qd"  
    bort2k  
    光栅级次分析模块设置 l [?o du4  
                           OWFLw  
    M"2Tuwz  
    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。 KFdTw{GlJ7  
    C)`k{(-{  
    c4oQ4  
    gmy$_4+6o  
    *,~d!Fc  
    1. 通过应用设计带中的结构设计，所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 v' 7,(.E  
    2. 对于此转换，使用了薄元近似(TEA)。因此，所得到的结构与初始相位函数成正比。 (,`ypD+3q  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。  2&O!<C j  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构，需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 s_ -G`xT>{  
    <<gk< _7`  
     W F<`CQg[  
    衍射分束器表面 ^$SI5WK&)  
    M ()&GlNs  
     yf+M  
    *SQ hXTn  
    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。 ) f9f_^;  
    tgH@|Kg  
    9S@PY_ms  
    ulV)X/]1  
    x):cirwkl  
     jKZJ0`06q  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 5\}A8Ng  
    9nlfb~ F~P  
     -;cZW.<  
    qz"di~7  
     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。 *Hy-D</w%  
     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，。 [ps5;  
     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。 ]7n+|@3x  
    ,j^ /~  
     @6 uB78U4O  
    vO!p8r F  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 ZIQy}b'  
    L5! aLv#  
     ik)T>rYg0  
    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。 MW8GM}Ho[  
    9 o6ig>C  
    nS)U+q-x&o  
    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 JsI` #  
    6/Y3#d  
    L\}o(P(  
    设计与评估结果  -iWt~  
    相位功能设计 Ac}+U q  
    结构设计 p'fq&a+  
    TEA评价 Y3+DTR0|'  
    FMM评估 +<7~yZ[Z8  
    高度标度（公差）     u8L%R[#o  
    m`gH5vQa  
    通用设置 w%R(*,r6  
    A@xa$!4}  
    L,c@Z@  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 S0\QZ/je  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     "s[wLclfG  
    lJ;7sgQ#  
    p;cNmMm  
    纯相位传输设计     O4J <u-E$  
    (CFm6p'RZ  
     >Q#h,x~vu  
    7p*PDoM6`  
    结构设计 low 0@+Q  
    3*x_S"h  
     l Os91+.%  
    2#LTd{  
    dPZrX{ c  
    更深的分析 r:0F("},  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 /ap3>xkt  
    •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。 3y?I^ .B  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 =REMSe j  
    ))m\d*  
     y(/"DUx  
    v&Xsyb0CaM  
    使用TEA进行性能评估 T1AD(r\W5  
    0N.B =j|  
     L!G]i;=:  
     ?e( y/  
    使用FMM进行性能评估 *YH5kX  
    mU@pRjq=  
     dC+WII`V  
    }2c)UQD8  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 +l'l*<  
    Kv(2x3("  
     7[=*#7}.  
    ]e`&py E  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 Kz>bfq7  
    <% #Dwo}  
     A$d)xq-]K  
     ZYRZ$87jZ  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ZcJa:  
    b>g&Pf#N!  
     t<=Ru*p  
     ws}cMX]*  
    VirtualLab Fusion技术 *iLlBE  
    2kukQj (n  
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    _yx~t  
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