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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。 8|vld3;  
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Gy^FrF   
qp1\I$Y  
设计任务 a8NVLD>7}  
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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 \Jf9npz3  
;r@!a!NLB  
^cb)f_90  
$/.<z(F  
光栅级次分析模块设置 7%tR&F -u  
                       iha9!kf  
8vO;IK]9b^  
使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 ~%KM3Vap  
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o]p#%B?mZ  
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R%W@~o\p]  
1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 wVQdUtmk  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 q'2`0MRa  
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衍射分束器表面 i9y3PP)  
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*78)2)=~  
1M=   
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 qdO[d|d  
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EM=xd~H  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) g?gqkoI  
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 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 w)^\_uAlS  
 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 @kz!{g]Sn  
 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 PaxK^*  
Pu-p7:99;'  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 q[Vi[b^F  
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y&y/cML?  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。 |G)Y8 #D  
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        使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 nW~$ (Qnd  
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J"5jy$30'$  
            设计与评估结果            相位功能设计 ENO? ;  
            结构设计TEA评价 l 4!kxXf-<  
FMM评估            高度标度(公差) cxY$LY!zX  
6zv;lx0<D&  
通用设置 _O"L1Let  
(=`Z0)=  
"havi,m  
        提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 O@nqHZ  
        通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 `bzr_fJ  
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纯相位传输设计 Jc`Rs"2  
Q,D0kS P  
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结构设计 g})6V  
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*wV iH  
zIP[R):3&U  
,GP!fsK  
        更深的分析 {d^Q7A:`  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 mm_^gQ,`  
•可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 SOhSg]g  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 6`_!?u7  
IY V-*/ |  
o>0O@NE  
>~h>#{&  
使用TEA进行性能评估 VPWxHVf  
EbG_43SV  
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`E{;85bDH  
使用FMM进行性能评估 -T2~W!  
cT_uJbP+  
mr@_ %U  
sk~za  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 U&,r4>V@h>  
F='Xj@&O  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 v$[ @]`  
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w}IL 8L(D  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 3?.6K0L  
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