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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 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~[$OGH QF74' 使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响 Qf
.ASC HPus/#j'+
v]?zG&Jh \,ko'48@ 光栅级次分析模块设置 kR
!O-@GJ] v\3
\n3[u *q$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]$v F*['1eAmdY
JnY.]: (oxMBd+n1 I"hlLP 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 ~85>.o2RDW 2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 _pN:p7l( 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 us7t>EMmB 4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 Sp]u5\ `Q!#v{
>3qfo2K0 衍射分束器表面 f
=MP1q[ b uu /Nz$
]=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= |\<L7|hb9
>|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;XzZS 0[f[6mm%m 结构设计 tTbfyI 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 M eYu
?:6w6GwAA %{jL+4veoL 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 Js(MzL 4KR$s Kq$q
Q$Rp?o& :kC*<f\ VirtualLab Fusion技术 2Vs+8/ f?TS#jG4}
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