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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 WD1G&5XP  
D}v mwg@3  
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。 cq$i  
rD*sl}  
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设计任务 ",!1m7[wF  
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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 e [8LmuIZ  
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光栅级次分析模块设置 lg(bDK m  
                       Uf,4  
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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。 sVl-N&/  
$]8h $  
"I QlVi  
9 -rNw?7  
435;Vns\n  
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。 &9Xhl''  
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。 1|ra&(=)  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 &o<F7U'R  
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。 6,9o>zT%H  
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衍射分束器表面 =MvjLh"s  
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+-G<c6 |  
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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。 xe*aC  
LU9A#  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) >Bgw}PI  
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nH<eR)0  
 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。 DS'n  
 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,。 qBCK40   
 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。 VhNz8)  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 Rb{U+/gq  
O/<K!;(@?  
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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。 *;fw%PW  
#cCL.p"]  
8:/e GM  
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 <-u8~N@43W  
M-giR:,  
67VT\f  
设计与评估结果 iURk=*Z=  
相位功能设计 IzpZwx^3''  
结构设计 1+U  
TEA评价 J52 o g4l  
FMM评估 :at$HCaK  
高度标度(公差)
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通用设置 FG) $y[*  
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pb=cBZ$  
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。 $]A/ o(  
通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
3fh8$A  
HdPoO;  
H `(exa:w  
纯相位传输设计
I:d[Q s  
Q J7L7S  
j<)9dEM'  
B!\;/Vk  
结构设计 57g</ p  
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~mR'Q-hi<  
LK@lpkX  
Ix(><#P  
更深的分析 'GL*u#h  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 Z"uY}P3  
•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。 ME=/|.}D<  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 &JtV'@>v  
jWYV#ifs2  
xQp|;oW;z  
8{Fsm;UsY  
使用TEA进行性能评估 Qx'`PNU9\  
C(K; zo*S(  
]Qe{e3p;  
iT)z_  
使用FMM进行性能评估 Y)}Rb6qGW  
Q;D0<Bv  
Jzp#bgq}|  
w&%~3Cz.  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 _Y[jyD1>  
Kk{<@v)  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 bcZf>:gVf  
u@4V7;L  
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Q pmsOp|  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 H/"lAXfb  
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G7CG~:3h+  
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VirtualLab Fusion技术 L*x[?x;)@  
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