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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 os1?6 z~  
!.3R~0b  
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。 H\fcY p6  
X%GD0h]X#  
n1*&%d'7  
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设计任务 I(]BMMj  
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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 .!(,$'(@=  
g/8.W  
I#U>5"%\a  
{)V?R  
光栅级次分析模块设置 hojHbmm4  
                       EJZ@p7*Oj  
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使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 z wL3,!t  
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a`H\-G  
N%9h~G  
`,wc Q  
1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 _i3i HR?  
2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 t`"^7YFS>  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 'h-3V8m^e  
4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 m|pTn#*`  
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5x8'K7/4.  
衍射分束器表面 RT% x&j  
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为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 c[SU5 66y  
M h`CP  
+}Xr1fr{jw  
e:N7BZl'c9  
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BlXX:aZv  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) *B0V<mV  
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: *ERRSL)  
d,W/M(S  
 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 [ S5bj]D  
 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 ~32Pjk~  
 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 P: n#S%  
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#wr2imG6  
光栅级次和可编程光栅分析仪 ,Ij=b  
LI[ ?~P2\  
z^r |3;  
光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。 lLH$`Wnv  
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M Hg6PQIB  
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 7Yuk  
A8J8u,u9  
5O&d3;p'  
设计与评估结果 C` pp  
相位功能设计 &.zj5*J  
结构设计 _z q)0\  
TEA评价 Y)|~:& tZ  
FMM评估 @%c81rv?  
高度标度(公差)
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通用设置 "3SWO3-x  
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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。 vv &BhIf3  
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。
E/ijvuO  
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纯相位传输设计
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结构设计 &'s^nn]  
GB>aT-G7q  
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#|Oj]bd(=  
O+_N!/  
更深的分析 3y ryeS  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 )Vg2Jix,]  
•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。 If;R?j0;Q  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 :6Pnie  
`}gdN};  
zI^Da!r.  
dv , C6t2  
使用TEA进行性能评估 e0 u,zg+m  
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b#/i.!:a  
^O)ve^P  
使用FMM进行性能评估 \gItZ}+c4}  
R"3 M[^  
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进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 h%TLD[[/jr  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 OR4!YVVQ  
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[ ]^X`R  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 KzphNHd  
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}H RK?.Vj:  
VirtualLab Fusion技术 O> c$sL0g  
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