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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):
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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 #^zUaPV 7r
+]*hzWbe nB.u5 光栅级次分析模块设置 3x6@::s~ #*v:.0% =JM !`[ 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 VS 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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Q 衍射分束器表面 Yd>ej1< m{VC1BkZ
E#^?M#C ]R7zvcu& 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
v9S1<|jN {klyVb 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) \4FKZ>1+R YjTA+1}
|j>fsk~ ^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 @,%IVKg\
Ix1[ $9 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。 !ZC0 n` 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 {24Y1ohK 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。 WUesTA> WG\gf\= I [Dou%\ 纯相位传输设计 BMlu>, A;g{H|
$,v[<T` H;(|&Asq> 结构设计 fj,]dQT Y\pRk6,
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C5$a( MG6y 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
4X^{aIlshk MaX:oGF, 使用TEA进行性能评估 (K>=!&tlp= S7_^E
u^{6U(% IC:wof " 使用FMM进行性能评估 xU5+"t~ %C^%Oq_k
*wOuw@09 Q|+g= |%^ 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 eJm7}\/6` FYtf<C+
V7qc9Gd@I NX5A{ 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ^Nu0+S !Ui"<0[,
_\y%u_W {g7[3WRy 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 |0jmOcZF w_ sA8B
ggR--`D[ 8!c#XMHV VirtualLab Fusion技术 e yLVu. p@se
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