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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。 2n"-~'3\  
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设计任务 2U R1T~r  
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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 JrxQ.,*i  
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2*W|s7cc  
光栅级次分析模块设置 U8aNL sw  
                       Nn0j}ZI)1  
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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。 HH3Z?g  
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F.Bij8\  
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。 RP^L.X(7^  
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。 tPk> hzW  
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衍射分束器表面 Zirp_[KZ%  
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\+ Ese-la  
    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。 cI6Td*vM  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) U $=Z`^<  
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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。 *I9O63  
 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,。 ihct~y-9W  
 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。 Tj2pEOu  
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I,/E.cRV<  
光栅级次和可编程光栅分析仪 +wGvY r  
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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。 $}H,g}@0  
\Jwc[R&x  
(V}?y:)  
        使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 (F#2z\$;  
!Ks<%; rb  
|lIgvHgg  
            设计与评估结果            相位功能设计 `Gg,oCQg  
            结构设计TEA评价 (s51GRC  
FMM评估            高度标度(公差) wO]H+t  
yx<-M  
通用设置 [t?:CgI)E  
'kJyE9*xU.  
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        提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 OP``+z>  
        通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 C)cuy7<  
cf\GC2+"^$  
纯相位传输设计 $b )k  
i@=(Y~tD`  
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结构设计 BtF7P}:MGf  
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        更深的分析 q^}iXE~  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 5_rx$avm  
•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。 !3ji]q;uF  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 h\|T(597.  
2t3)$\ylQp  
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<,t6A?YoMP  
使用TEA进行性能评估 -{p~sRc&  
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Dd:48sN:Jq  
K{iC'^wP  
使用FMM进行性能评估 "i\^GK=  
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*3(mNpi{_  
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进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 :!wt/Y  
lG`%4}1  
2GRv%:rZ  
5?>ES*  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 (J.U{N v  
*$Z?Owl7  
&iaS3x  
&Y 2Dft_K  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 D1wONss  
7J|nqr`>t  
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