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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

~dm/U7B:  
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。 y. A]un1  
IcDAl~uG  
.vm.g=-q  
KBO{ g:"  
设计任务 Vo; B#lK  
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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,Zox{^  
:9=J=G*  
KVC$o+<'`%  
DJu&l  
光栅级次分析模块设置 qtQB}r8  
                       _Cd_i[K[  
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使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 KkF3E*q\H  
^-|yF2>`  
VZRM=;V  
i]L4kh5  
H)Kt!v8  
1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 UyWKE<  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 sA}Xha  
JBCJVWUt  
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衍射分束器表面 1,/L&_=_A  
rP=!!fC1;  
} XJZw|n  
F[65)"^  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 Q~L"Mr8>V  
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_]Ei,Ua  
G.}Ex!8R7_  
_&~y{;)S  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) `B4Px|3  
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 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 yU"'h[^  
 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 .).*6{_  
 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 ,XZ[L? >  
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k/|j e~$  
光栅级次和可编程光栅分析仪 t\p_QWnF  
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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。 GsG9;6c+u  
e+ZC<Bdh  
?b&~(,A{  
        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 wJb\Q  
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wF`9}9q  
            设计与评估结果            相位功能设计 ),K!| 7#h  
            结构设计TEA评价 N8Mq0Ck{$  
FMM评估            高度标度(公差) <AzM~]"3  
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通用设置 A#"AqNVWv  
I&} Md73  
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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。 b ~Qd9 Nf  
        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。 o~Im5j],*  
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纯相位传输设计 ,a I0Aw  
*+E9@r=HF  
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结构设计 8^H <dR  
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<*Kj7o{Qn  
        更深的分析 8bB'[gJ]{  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ypuW}H%`  
•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。 C#5z!z/:%  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 %h ?c  
 LWb5C{  
_Z:WgO].  
(i,TxjS'od  
使用TEA进行性能评估 pvJsSX  
r+BPz%wM=O  
(aX5VB**  
x)h p3&L  
使用FMM进行性能评估 }5RCks;)*  
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3B(6^iS  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ^G,]("di`  
,$,6%"'"  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 <Gy)|qpK[  
npH2&6Yhi^  
7P`|wNq  
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进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 p;dH[NW  
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