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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
%,@pV%2 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。 QEr<(wM-y Fl`U{03
MltO.K! R;OPY?EeW 设计任务 H,(vTthd `Z;Z^c 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 c""&He4zp Q!+AiSTU
s47R,K$ aC,adNub 光栅级次分析模块设置 Pe@#6N` b?}mQ! $?56 i4 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 e0P[,e*0 D{+@ ,C7B
;\pVc)\4" l 2Sar1~1 '-v:"%s| 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 oP,*H6)i 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 !yd B,S KqGb+N-@
x9 > ho 衍射分束器表面 r
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cr!8Tp;2A ;^ME 为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 jSp&\Wj b H7+"BWc
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FSM M `H! (hMMV 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) <odi>!ViH tc'iKJ5)
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,=m U"r*kO% 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 u !BU^@ P 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 %
G=cKM 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 6\7c: FsED9+/m
!{-W%=Kf )E.AY 光栅级次和可编程光栅分析仪 nq!=9r bL7Gkbs&|
HgY@M 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。 sx#O3*'>1 1X)#iY sOLh'x f. 使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 7z;2J;u`n q9vND[BQ q1VKoKb6\: 设计与评估结果 相位功能设计 ZD&F ,2v 结构设计TEA评价 RnH?95n?{ FMM评估 高度标度(公差) \Eh5g/,[ p(RF
通用设置 g4^-B V48_aL li%@HdA! 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 .s<0}<Aq> 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 jemb/:E OL\-SQ& 纯相位传输设计 &4OJJ9S b:S$oE
zbFy3-R P I">"> 结构设计 WXxnOLJr r-T1^u
4 ?BQ&d C|]c#X2t3 E{V?[HcWq 更深的分析 1`?o#w •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ~u*4k:2H •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。 OmBM)g •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 [x)T2sA $ #!oejLD
|.9PwD8~VD 7X(2SI3m 使用TEA进行性能评估 tpSgbGzp )cH\i91
Sd6O?&( @]Vcl"t 使用FMM进行性能评估 - egTZW- #f(a,,Uu'
2(d T}!9T!(HdF 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 L!JC)p. `RY}g;
76T7<.S o135Xh$_>' 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 P 'h39XoZ ILCh1=?{9r
;I5P<7VW ;C-ds 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 Ho(MO!( NzZ(Nz5
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