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2022-09-06 08:32 |
非近轴衍射分束器的设计与严格分析
7! "OF 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。 Ud[Zv?tA: .YcI .
WaYT7 : p8a\> { 设计任务 U 4ELlxGe j^'op|l 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 ~]&,v|g& ts3BmfR?
E||[(l,b a+Z95~*sZ" 光栅级次分析模块设置 'CSIC8M<j U$5 lh ?XNQ_m8f 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 Z:(yX0U,[ ,/>hWAx
`$odxo+ uNSbAw3 x O~t 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。 ApxGrCu 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。 0kdPr:B Q0 k{q4Zz[
"]M]pR/j 衍射分束器表面 N-4k
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-$js5Gx1 #A '|O\RGP 为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 u79,+H@ep {q-<1|xj/J
O8drR4Pt xF4>G0
-0/5! 5_MqpCL 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) L| uoFG{ NY`$D}Bi
|/R)FT#i <s7OY`(8 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。 6.!Cm$l 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,。 ]
3@.) 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。 |E YJbL;1% `Y~EL?
oS/cS)N20 23AMrDF=N 光栅级次和可编程光栅分析仪 DFKumw>! 7z=zJ4C
'9Hah 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。 Gw/imXL g{}{gBplnl xA-u%Vf7@ 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 e /4{pe+, .%pbKi
` qx $-% P 设计与评估结果 相位功能设计 Wx<fD() 结构设计TEA评价 4t0B_o" FMM评估 高度标度(公差) ^\z.E?v% Gqz<;y 通用设置 v~2$9x!9 .9< i $~[k?D 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 Tjfg[Z/x 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 oTPPYi[r I}#_Jt3R 纯相位传输设计 i+2fWi6Z+ 5jTBPct
~ "^]\3# `Eijy3>h 结构设计 >>ncq$ y3]7^+k
vT#$`M< gRk%ObJGqm ]5+db0 更深的分析 J 5Nz< •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 i,{'}B •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 :+9KNyA •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 aP%2CP~_ P fI5]ed eS
vakAl; D ]H@Sx 使用TEA进行性能评估 D{]t50a. JP2zom
vgc#IEx@ Kd?TIeF E 使用FMM进行性能评估 dU7+rc2,CU oA^aT:o +
?Mb'l4 x*G-?Xza) 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 .o(XnY)cgJ /.'tfy$
[Ch)6p 'w?*4H 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 d+1q[,- DriJn`vtzq
JF%eC}[d D;pfogK @ 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 +bG^SH2ke YceX)
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