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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
P^{`d_[K% 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。 TY{?4 EPUJa~4
6T'43h. : CEJG=*3 设计任务 5'}!v OKNs (H 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 looPO:bo^ h"%,eW|^
zYl+BM-j,6 L[9+xK^g 光栅级次分析模块设置 j2&OYg I>(z)"1 ovRCF(Og, 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。 ?9.? w-Q' *{n,4d\..
u*YuU%H= Y(;[L`" TbUkqABm 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。 tYxlM! 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。 a*ixs'MJ U},W/g-
Iw-6Z+ 94 衍射分束器表面 &[\arwe) dL Py%q
ViC76aJ :zk.^q 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。 O9 r44ww J'&?=|
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fwGz00C/U J'oz P^N 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA)
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(#>5j7i8# uqH! eN5 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。 8XXTN@&, 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,。 !Kn+*' # 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。 `>HthK >?\ !k
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.Sth &]A1 _dy 光栅级次和可编程光栅分析仪 /IR5[67 8&AorYw[
m=b+V#4i( 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。 206jeH9 Xrs~ove1V _25]>D$ 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 trA `l/ T</gWW 81 Not 设计与评估结果 相位功能设计 Y2~{q Y 结构设计TEA评价 y3$\ m FMM评估 高度标度(公差)
B#lj8I^| lY8Qy2k| 通用设置 eHZl-|- x=<>%m5R O-m}P 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 3m9E2R, 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 Z%d4V<fn h*'5h! 纯相位传输设计 YtKX\q^. Y\F H4}\S
JVYYwA^. 9Ei#t FMc 结构设计 H`..)zL| .=<pU k 3G
S5p\J!k\B D-EM /R?uxhV 更深的分析 y9mZQq •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 m$j;FKz+| •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。 M& L0n%,y5 •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 tG&B D\ -B! TA0=oJ
dXN&<Q, ;0{*V5A 使用TEA进行性能评估 oMf h|B JH,+F
@AyW9!vV;3 V,,iKr@TG 使用FMM进行性能评估 H*<dte< .;Yei6H
61 |xv_/ :36^^Wm 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 k82LCV+6 bm|8Jbsb&
Sv",E@!f dg<fUQ 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 _JB3+0@ @1X1E 2:
=i<(hgD TR7TF]itb 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 VUhu"h@w% .w"O/6."
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