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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
gQCC>8 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。 Bf(Mot^ JrxP,[qJG
G`WzJS*}v #PPsRKj3c 设计任务 4Xr"d@2( $"(3M nR 使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响 *fOIq88
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B8>FCF&}E <WgG=Kf)N 光栅级次分析模块设置 {AtfK>D AF
QnCl Of 1=- X<M75 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 LsUFz_ C`z;,!58%
W>VAbm <vO8_2,V- P'gT6*an," 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 b^;N>zx 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 s2wwmtUCN #SK#k<&P
Q=MCMe 衍射分束器表面 dcM+ylB ByC1I.B`
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<+ ^glbxbhI4 为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 Qdh"X^^ |UABar b
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0 [*nAo 5IwX\ 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) F9ZOSL
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R} LAOdH/*: 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 !Q<8c =f 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 HFpjNR 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 xuw//F O[3q9*(
Sj,4=a fbi H 光栅级次和可编程光栅分析仪 ?Aj\1y4L1 O1l4gduN|i
*S,v$ VX 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./.K (e>RNn\ }UJdE#4 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 rHA/
Hz8Jgp xP<H,og&x= 设计与评估结果 相位功能设计 ./aZV 结构设计TEA评价 PxdJOtI" FMM评估 高度标度(公差) [)T$91
6I IIYX|;1}X 通用设置 (\[jf39e vr8J*36{ (2hk < 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。 vV\/pu8 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{(,/}kA- =6L:Ix 纯相位传输设计 =rs=8Ty?S vQ9xG))
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|j 结构设计 3P=Eb!qtdD
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HfZ (U5~ $u0+29T2O 更深的分析 sf|_2sI •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 @et3}-c •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 gFH;bZU •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 ! X#3w-K SIyS.!k>
}]Z,\lA "pKGUM 使用TEA进行性能评估 WZDokSR k[^}ld[
yx`r;|ds} NjCLL`?f 使用FMM进行性能评估 *N&^bF"SF z!uB&2C{k
?>< AS/\IHZ\ 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 da7x 1n$D 7\|NYT4
y:(C=*^<t 1v8:,!C 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 njx\$,ruN !x!L&p
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