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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 b]oPx8*'  
FWb`F&  
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。 nuucYm%IF-  
|%tI!RN):  
x9qoS)@CM  
C%ZSsp u  
设计任务 fnJ!~b*qo  
ln*_mM/Q%  
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 :dML+R#Ymh  
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n B. u5  
光栅级次分析模块设置 3x6@::s~  
                       #*v:.0%  
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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。 |Ev V S  
IS [&V&.n  
UPr8Q^wm  
PpWn+''M  
+}Q@{@5w  
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。 :h!&.FB  
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。 s4kkzTnXE3  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 W>2m %q U  
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。  #-^y9B  
T!3_Q/~^r  
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衍射分束器表面 Yd>ej1<  
m{ VC1BkZ  
E#^?M#C  
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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。 okSCM#&:[2  
cd-; ?/  
-A3>+G3[  
*0!IHr"fn  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) \4FKZ>1+R  
YjTA+1}  
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^Ss4<  
 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。 +u[?8D7Y  
 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,。 -'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。 E2xcd#ZD  
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HLp9_Y{X.  
光栅级次和可编程光栅分析仪 Im0#_ \  
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_6/q.  
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。 !ZC0n`  
6d%'>^`(o-  
|v?*}6:a  
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 gZ&' J\  
tc4"huG  
xZpGSlA  
设计与评估结果 I6B4S"Q5<  
相位功能设计 p#6V|5~8  
结构设计 !5escR!\D  
TEA评价 \8HLQly|@  
FMM评估 /N?vVp  
高度标度(公差)
q(YFt*(;w  
I,0Z* rw  
通用设置 tMQz'3,X  
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cV+ x.)a.  
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。 e|&}{JP{[  
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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纯相位传输设计
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A;g{H|  
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H;(|&Asq>  
结构设计 fj,]dQ T  
Y\pRk6,  
pS C5$a(  
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5Rc^5Nv  
更深的分析 UvPD/qu$8D  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 zEu15!~   
•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。 \XI9 +::%  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 w6w'Jx  
HGJfj*JH  
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MaX:o GF,  
使用TEA进行性能评估 (K>=!&tlp=  
S7 _^E  
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IC:wof "  
使用FMM进行性能评估 xU5+"t~  
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Q|+g= |%^  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 eJm7}\/6`  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ^Nu0+S  
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进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 |0jmOcZF  
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VirtualLab Fusion技术 eyLVu.  
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