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infotek 2023-08-09 08:21

非近轴衍射分束器的设计与严格分析

摘要 sSOOXdnGG  
2{]`W57_=  
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。 fXXr+Mor  
9iXeBC  
Mx6@$tQ%  
&Flglj~7l  
设计任务 =CK4.   
z3`-plE  
使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响 rW0kA1=E  
#OBJzf*p  
[r3!\HI7x  
H70LhN  
光栅级次分析模块设置 rJPb 3F  
                       bnm P{Ps  
 gG uZ8:f  
使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 A&s:\3*Kh  
/4tj3B,  
7bqBk,`9  
]NjX?XdX<  
`o<' x.I  
1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 aF)1Nm[  
2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 &?VQ,+[ <  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 Ae mDJ8Y  
4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 :Nu^  
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) u3 Zm  
衍射分束器表面 g1XZ5P} f  
q/4YS0CqE  
n_$ :7J  
I3 .x9  
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。 RD\  
y(Y!?X I  
, 3,gG "  
%TX@I$Ba  
+ hn+K1  
W)9K`hM6  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) W`K7 QWV4  
#~SP)Ukp  
${+ @gJ+S  
_Xnqb+  
 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。 *4_jA](  
 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,。 gfsI6/Y  
 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。 ld3-C55  
$"0MU  
$tz;<M7B  
bSsh^Z  
光栅级次和可编程光栅分析仪 j*F`"df  
7w 37S  
n9@ of  
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。 )p T?/ J  
i7ISX>%  
20vXSYa~  
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 D!.[q-<  
qP{/[uj[K  
lrnyk(M}Q.  
设计与评估结果 2rmSo&3@s  
相位功能设计 wSb 1"a  
结构设计 U Z.=aQ}M  
TEA评价 /GIxR6i  
FMM评估 (Q%'N3gk  
高度标度(公差)
T?:glp[4I  
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通用设置 Q>/C*@  
P8^hBv*  
9;Itqe{8w  
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。 +|bmT  
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。
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4!+pc-}-  
[ j3&/  
纯相位传输设计
%6L^2 X  
6T+FH;h  
jov:]Bic  
e?_@aa9~@{  
结构设计 T^T[$26  
"`M?R;DH  
2R=DB`3  
rF aF Bd  
Eq$&qV-?(  
更深的分析 FL(6?8zK  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 B*4}GPQ  
•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。 *H?!;u=8  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 o4*+T8[|5  
0G7K8`a  
:T]o)  
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使用TEA进行性能评估 8>X d2X  
}-~X4u#   
][W_[0v  
OH5>vV 'i  
使用FMM进行性能评估 )K,F]fc+O  
UNPezHaz  
3l3+A+ n  
S}$r>[t  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 M9y <t'  
?T>'j mmV=  
q4}PM[K?=\  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 krsYog(^z  
~_Lr=CD;4  
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进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 " R-!(9k^`  
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OE4+GI.r-  
A5i:x$ww  
VirtualLab Fusion技术 L=q+|j1>  
d?:=PH  
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