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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
^(E"3 c 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。 FCS5@l,'< o3kt0NuF,
Pf^Ly97 CDwFVR'_Af 设计任务 wN/*|?`Z t-?KKU8 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 >"PqQO S)Ub/`f{s
,_wm, x"zjN'| 光栅级次分析模块设置 S'v V" RE(=! 8lGR i9f7=-[U_ 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。 i-Ge*? l,^i5t'
U{U:8== khKv5K#) (}/.4xE 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?4vC5x 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。 v"G%5pq*\ i_jax)m%
HL}sqcp 衍射分束器表面 E'Fv *UA 8VAYIxRv
c"QkE* ;?O883@r8 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。 u+I r:k E<98ahZ?l
@?^LxqAWA d-#u/{jG)
D~i@. k $jUS[.S_|I 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) +UpMMh q 7B:ZdDj
U`8^N.Snrp *]E7}bqb 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 "JQt#[9l 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 x(/@Pt2B 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 9qu24zz$P EZwdx
GJ^]ER-K _WjETyh
[H 光栅级次和可编程光栅分析仪 P9tQS"Rs 'Kso@St`o
Rm\']; 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。 wMPw/a; :z0>H5 G=bP<XF 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 a@_Cx fj
t_9-. AZ9\>U@hD 设计与评估结果 相位功能设计 eE.5zXU3R 结构设计TEA评价 sG1]A:_<C FMM评估 高度标度(公差) 4gkV]"
H! ]htZ!; 8J 通用设置 $qUta<o2@ c!u}KVH >*t>U8 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。 o"ah\"#el 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。 g<T`F 1-NX>E5 纯相位传输设计 MkNURy>n& ?"8A^
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{EoyMJgz kW2nrkF 结构设计 W6xjqNU EAd:`X,Y
>pH775I= ,8"[ /@ 2eR+dT 更深的分析 _hyxKrm'
6 •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 n40MP5RxY •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。 if!`Qid •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 i(f;'fb* `jQ}^wEgu
{|J2clL v.LUK 使用TEA进行性能评估 F/od,w9_ FPUR0myCU
c.{&~ zI:5I @ X 使用FMM进行性能评估 vB YT)S B?ob{K@
WKIiJ{@L 7fTg97eF 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ,f0g|5yDf \y )4`A
oJJk X>GY*XU 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 (F
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3&nc' (DMnwqr 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 $0S" Lh{ >fj$wOq
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