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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 ZHN@&Gg6)  
\{@n >Mh  
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。 C9FzTg/c  
I&Z4?K  
;usR=i36b  
.,9e~6}  
设计任务 JQ~[$OGH  
QF74'  
使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响 Qf .ASC   
HPus/#j'+  
v] ?zG&Jh  
\,ko'4 8@  
光栅级次分析模块设置 kR !O-@GJ]  
                       v\3 \n3[u  
* q$O6B-  
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。 !!\x]$v  
F*['1eAmdY  
JnY.]:  
(oxMBd+n1  
I" hlLP  
1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 ~85>.o2RDW  
2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 _pN:p7l(  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 us7t>EMmB  
4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 Sp]u5\  
`Q!#v{  
>3qfo2K 0  
衍射分束器表面 f =MP1q[  
buu /Nz$  
]=Dzr<*v  
i!i=6m.q7  
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。 @km@\w  
c.eUlr_ {  
{y%cTuC=  
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>|1$Pv?  
8fSY@  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) /_D_W,#P  
L']"I^( N  
?e#bq]  
Wi+}qO  
 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。 uefrE53  
 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,。 ?_t_rF(?6  
 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。 o6/"IIso3  
HPc~wX  
QF4)@ r{2x  
WI6h G  
光栅级次和可编程光栅分析仪 cfC}"As  
'',g}WvRwe  
EpCF/i?9:  
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。 PSHzB! H=n  
`Fx+HIng,  
X-y3CO:&@h  
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 X#<+D1P  
;Qi0j<dXd  
vI20G89E  
设计与评估结果 fl}! V4  
相位功能设计 QJF_ "  
结构设计 g%_ 3  
TEA评价 \k9]c3V  
FMM评估 TXS{=  
高度标度(公差)
PS3jCT  
O~#A )d6  
通用设置 Tvl"KVGm  
@+7CfvM  
D4O^5?F)|  
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。  c+upoM  
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。
&>xz  
KP)t,\@f!  
`4-N@h  
纯相位传输设计
gE9x+g  
,*.qa0E#W  
L0;XzZ S  
0[f[6mm%m  
结构设计 tTb fyI  
3vHkhhYQ  
(tCBbPW6T?  
Z.b?Jzj  
CI1K:K AM  
更深的分析 jbe_r<{  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 +GEdVB  
•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。 &S39SV  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 #x6EZnG  
a$3] `  
d*dPi^JjC  
c-**~tb(  
使用TEA进行性能评估 `$MO;Fv,G  
D `av9I  
6a704l%#hb  
OkMAqS  
使用FMM进行性能评估 = \M6s  
0|kH0c,T-  
QJSi|&Rx&?  
X!6$<8+1OV  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 q2U?EP{8~  
#~4;yY\$I  
]:}7-;$V  
OQVo4yl"  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 q| UO]V  
MeYu  
?:6w6GwAA  
%{jL+4veoL  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 Js(MzL  
4KR$sKq$q  
Q$Rp?o&  
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VirtualLab Fusion技术 2Vs+8/  
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