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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
n=f`AmF; 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。 0Vf)Rw1%I
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Q/9a,85 OI~}e,[2z 设计任务 C=>B_EO .|T2\M 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 j h;
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n4^*h4J7 N g58/}zO 光栅级次分析模块设置 Kn']n91m pp(H
PKs=} 2*+3RrJ 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。 '4$lL6ly> Gu2_dT
T'hml doLkrEm&
ir]Mn.(Y 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 O'fk&&l 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 ;U
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;vMn/ 衍射分束器表面 !&W|myN^ HCJ;&C73&
}xqXd%uz &(g|="T 为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 jM*AL
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w5,6$# VO9XkA7
0Su_#".-* V7P6zAJy 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) PQ,+hq M2dmG<
*.8JP 8\DME 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。 L7m`HVCt& 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,。 90p3V\LO 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。 82|q7*M*. 2\5cjdy
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光栅级次和可编程光栅分析仪 HM):" IQIbz{bMx
_e* c 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。 *E}Oh 2hy NVG&$ Yc
d3QRB 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 U%q:^S%#eG ~Zmi(Ra M\dO({o 设计与评估结果 相位功能设计 _#FIay\ahB 结构设计TEA评价 l&3ki! FMM评估 高度标度(公差) dhW<p5 GQ<Ds{exs> 通用设置 tn{8u7 ~5ubh2{ dgslUg9z3g 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。 ;b1wk^,Hw~ 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。 /~*Cp9F"] S*g`d;8gV 纯相位传输设计 %9X{{_ XCm\z9F
H*rx{ F? lBmm(<~Z 结构设计 sQtf,e|p 5qRc4d'
lbS?/f 6JH56 ]n5"Z,K 更深的分析 #
kEOKmO •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 f^?uY8< •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。 um[!|g/ •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 (]XbPW +zsZNJ(U
xs%LRF#u cOb4c* 使用TEA进行性能评估 h@@d{{IqT bDWeU}
-\Z `z}D _q)!B,y-/N 使用FMM进行性能评估 AK *N 4\6:\
0[)VO[ |l7%l&! 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ?PH/?QP s}ADk-7
Me/\z^pF 6/6Rah! 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 FJT1i@N "OL~ul5
x2k*|=$ `?9T~, 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 MCU9O FVgMmYU
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