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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
:BPgDLL, 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。 z 206fF
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*p(_="J, I/(U0`% 设计任务 JK!(\Ae. )k(K/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 9Vt
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x {NBhq(4 PLz{EQ[cV 光栅级次分析模块设置 hQ|mow@Zmz 1K9.3n bL7Gkbs&| 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。 HgY@M \*t\=4
1X)#iY sOLh'x f. 7z;2J;u`n 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。 NZ1B#PG,c 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。 E>_Rsw * 77M!2S_E
GKoYT{6 衍射分束器表面 +^BThrB x"z\d,O%W
J,W$\V]p ;{I9S' 为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 @(#vg\UH }uIQ@f`
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;T^s&/>E b:S$oE 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) w%\
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hF-QbO 5, ;\zSz 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。 fn<dr(Dx 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,。 vl/!w2 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。 |cC3L09 &n1Vv_Lb
M5VW1Ns Hdyl]q-(P 光栅级次和可编程光栅分析仪 r^Ra`:ca |.9PwD8~VD
x;W!sO@$ 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。 3N > V
sl $'\kK,= ?eTZ>o.p/ 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 QDxs+<# G+=Gc(J ;SXkPs3q 设计与评估结果 相位功能设计 Kii@Z5R_? 结构设计TEA评价 Qy9_tvq
X FMM评估 高度标度(公差) _gVihu l=xG<)Okb 通用设置 q# j[0,^ $ L$Z! <7y/)b@ 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 %sc w]oF 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 {U-z(0 w#1BHx 纯相位传输设计 FtJaX])b #eYYu2ND
pq0Z<b;2 >C,0}lj 结构设计 k:n{AoUc
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-$!r+4|q yPmo1|'X>d X#T|.mCdC 更深的分析 Jm ,:6T •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 @~gPZm •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。 ,%Z&*/*Oh •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 ;ZB=@@l( DvhFCA}z
[DpOI !9gpuS[ 使用TEA进行性能评估 +m
J G:n JRBz/ j
yuC"V' MNU7OX< 使用FMM进行性能评估 Jb{g{a/ mqeW,89
~98q1HgS]D z~ Zm1tZs 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 iOm&(2/ \u.5_
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EE09 Er%\ MZVbOcSAd 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 3^Is4H_8 Kez0Bka
k4&adX@Y C=;}7g 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 %^W(sB$b &T-:`(
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