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infotek 2022-09-06 08:32

非近轴衍射分束器的设计与严格分析

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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。 UR`pZ.U?  
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设计任务 t/"9LMKs?  
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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 4_eFc$^  
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Z*5]qh2r8  
(i'wa6[E8  
光栅级次分析模块设置 TwE&5F*  
                       "jl`FAu)q  
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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。 RK]."m0c~#  
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H Lt;1:b  
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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。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。 p4zV<qZ>e  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。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。 Boa?Ghg  
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I."4u~[  
衍射分束器表面 1<9m^9_ro  
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(au 7wI{  
YI?y_S  
    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。 [[u&=.Au  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) Ol@ YSkd  
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A&0sD}I\K  
 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。 )6mv 7M{  
 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,。 58My6(5y  
 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。 -r82'3]  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 5B( r[Ni b  
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    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。 WYE[H9x1?  
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dDk<J;~jGJ  
        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 !'C^qrh  
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7[V'3  
            设计与评估结果            相位功能设计 `}u~nu<  
            结构设计TEA评价 >b/0i$8  
FMM评估            高度标度(公差) FyQ^@@  
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通用设置 9W7H",wR  
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        提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 Kc\0-3 Z  
        通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 EY!aiH6P  
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纯相位传输设计 ?z60b=f8  
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结构设计 p2 y h  
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        更深的分析 c{#lKD<7  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 Y6fU;  
•可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 O`mW,  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 ")(1z@  
D x Vt  
'F[QE9]*  
&ze'V , :  
使用TEA进行性能评估 \aT._'=M+  
12E@9s$Z  
^ tm,gh  
4k$BqM1  
使用FMM进行性能评估 Tj*zlb4  
} ho8d+A  
OH*[  
o,Ew7~u  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 m&|?mTo>m  
5'>(|7~%\  
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g[@]OsX   
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 #\4uu  
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OBN]bvCJ  
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进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 Cg21-G .  
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