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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
'"xiS$b( 直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大,元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此,设计过程超出了近轴建模方法。因此,在这个例子中,迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构,和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 Pl wK*PD&nN
T9jw X:n '044Vm;/ 设计任务 X r_pgW| ycpE=fso' 使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响 C{m&}g` la,
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U{#xW b X,Siz:F 光栅级次分析模块设置 Sb"2Im > g(m_yXIx C0m\SNR 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 BQNp$]5s ~j&?/{7I
*\ECf.7jz Tov&68A~e MOHHZApt 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。 !nw[ 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。 ;}4k{{K (F&YdWe:
m|4LbWz 衍射分束器表面 Lb~\Yn'z #PAU'u
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Fd8hGj1 )f*Iomp]@ 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。 dY'Y5Th~ nVOqn\m-
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A*0*sZ0 W"qL-KW 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) A,<@m2 HdCk!Fv
R^tcr)( !~JWYY 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。 6>B \| 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,。 j|4tiv> 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。 1N.tQ^ 4#2 ,Y!
(02g#A` g:i*O^c@ 光栅级次和可编程光栅分析仪 ^
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:,YLx9i> 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。 AM/lbMr \+]O*Bm&`8 -\,VGudM} 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 /Ynt<S9" 2np-Fc{S 8IOj[&%0 设计与评估结果 相位功能设计 L>:FGNf^H 结构设计TEA评价 7}07Pit FMM评估 高度标度(公差) Y6;@ /[_ |"\lL9CT 通用设置 ca}S{" me$$he Tw}z7U" 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。 .~,^u 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&
>mP? /MxCvEE 纯相位传输设计 Dauo(Uhuo ._(z~3s
YiNo#M91 -faw: 结构设计 [Ekgft& LOt#1Qv
6\mC$: F auoA l~{T#Q 更深的分析 yh$ ~*UV •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 C=EhY+5 •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。 TP^\e_k •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 )w@y(;WJ N$*>suQ,
>oB ? v6(,Ax& 使用TEA进行性能评估 cWc$yE' WMA*.$Zi
IjgBa-o/V EyPy*_A 使用FMM进行性能评估 X)Ocn`| ]q37 Hj
14;Av{Xt BiI{8`M!$x 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 &U854 uRs9}dzv
_"`uqW79 Q!M sy<v 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 >4#tkv>S. tTE3H_
8Q)y%7{6 Mof)2Hbd: 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 t2m ^ %PSz o8.l
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