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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。 \Q[u?/TF  
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设计任务 i}mvKV?!|1  
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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 SenDJv00  
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光栅级次分析模块设置 #SiOx/  
                       'Dl31w%:  
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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。  w+<`>  
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'{9nQ DgT  
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。 0_7A <   
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。 W| S{v7[l  
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衍射分束器表面 D,Ft*(|T  
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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。 _G]f v'  
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96Kv!  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ~3YN;St-  
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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。 |fYr*8rH  
 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,。 %hcn|-" F  
 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。 =?Y%w%2  
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z:C VzK,  
光栅级次和可编程光栅分析仪 fh rS7f'Zd  
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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。 4RgEN!d?H  
G 2L?j   
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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 1&_9 3  
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M~ =Bln5  
            设计与评估结果            相位功能设计 D@5Ud)_  
            结构设计TEA评价 &gdtI  
FMM评估            高度标度(公差) aYIAy]*1e  
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通用设置 6ybpPls  
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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。 *aKT&5Ch-  
        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。 g8<Ja(J  
N 2|?I(\B  
纯相位传输设计 yQ5F'.m9e  
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结构设计 5r#0/1ym!  
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$]eU'!2)  
        更深的分析 u,]?_bK)  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 qY^OO~[  
•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。 &PJ&XTR  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 =pQ'wx|>|  
~N{ 7  
RzPqtN  
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使用TEA进行性能评估 }u"iA^'Ot  
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C'4gve 7!  
使用FMM进行性能评估 ZaxBr  
Yvky=RM  
DI/yHs  
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进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 @9yY`\"ed  
p#['CqP8  
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ZHQa}C+  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 # tN#_<W  
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进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 (_2;}eg  
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