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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。 -Tuk.>i)  
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设计任务 l&] %APL  
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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 5c%Fb :BW=  
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光栅级次分析模块设置  UiK)m:NU  
                       ep48 r>  
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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。 1)N#  
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Ix=(f0|  
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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。 rF?QI*`Y(  
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 /Ae_q!  
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 V2 ;?  
衍射分束器表面 G-o6~"J\  
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    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。 /(s N@kt  
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NPE 4@c_a@  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) U:aaa  
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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。 b|.<rV'BTt  
 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,。 ?IiFFfs  
 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。 (gutDUO;  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 T<0V ^B7  
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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。 drB$q [Ak9  
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V:8{MO(C\  
        使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 cN: ek|r  
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U;U19[]  
            设计与评估结果            相位功能设计 /8>we`4  
            结构设计TEA评价 }pT>dbZ  
FMM评估            高度标度(公差) _&$nJu  
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通用设置 Qy'-3GB  
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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。 q{Gf@  
        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。 Q~)A fa{  
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纯相位传输设计 5S%#3YHY2  
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)s8{|)-  
{mB &xz:b  
结构设计 [mG:PTK3  
/h K/t;  
m/1;os5+8  
-Rr Qv(  
NS^+n4  
        更深的分析 2!6-+]tC  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 j:J7  
•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。 bqm%@*fZo  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 C +S>;1  
W0 N*c*k  
)E=~ _`XO  
r[kmgPld  
使用TEA进行性能评估 E>x,$w<?  
43o!Vr/ S  
iVf8M$!m  
{s~t>Rp+  
使用FMM进行性能评估 0D^c4[Y'l  
&l(PWU  
} !RBH(m%  
iea7*]vW  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 \PgMMc4'  
+>o} R?xj  
iKe68kx  
Mp`i@pm+  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 aX(Y `g)|  
$}Ky6sBnvO  
B-EDVMu  
3v:c'R0  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 'n4 iW  
=&v&qn e9  
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