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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 BpFX e7  
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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。 #?M[Q:  
C]ho7qC  
j5hQ;~Fa|  
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设计任务 sFfargl  
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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 G?s;L NR  
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光栅级次分析模块设置 bneP>Bd  
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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。 H5FWk  
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L{f0r!d|  
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。 SX?hu|g_r  
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。 (ia+N/$u  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 Kv5 !cll5  
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。 <aMihT)dd  
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衍射分束器表面 ;M#D*<ucI:  
(=53WbOh/t  
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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。 Qmv8T ^+  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) |msQ  
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 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。 Wf  *b"#  
 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,。 @rW%*?$7  
 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。 X2('@Yh  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 \xtmd[7lb<  
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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。 'q*/P&x5  
""F' Nzy  
[~rBnzb  
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 L5>.ku=T  
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设计与评估结果 ^p7Er!  
相位功能设计 dzc.s8T(0  
结构设计 kKSn^q L*  
TEA评价 Ll6|WhX  
FMM评估  W-U[7n  
高度标度(公差)
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通用设置 GfT`>M?QGK  
& AlX).  
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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。 -Z%B9ql'  
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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H`ZUI8-  
纯相位传输设计
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E MKv)5MH  
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结构设计 wp8ocZ-Gj  
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+3D3[.n  
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更深的分析 2s@<k1EdPl  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 U_c.Z{lC4  
•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。 g"sW_y_O  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 W.u}Q@  
YTpO4bX  
/A;!g5Y  
d^WEfH  
使用TEA进行性能评估 ajz%3/R  
0X3kVm <  
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使用FMM进行性能评估 ?F9:rUyN  
N&t+*kF_  
}l>0m  
=F5(k(Ds  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 BK8)'9/  
P*6B+8h"5g  
C. Hr  
v(/T<^{cuk  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ^?H3:CS  
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EI*B(  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 _fu?,  
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c _li.]P  
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VirtualLab Fusion技术 *94<rlh{"  
W"_")V=QBz  
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