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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 7:Ztuc] {fDTSr?/ 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。 N|:'XwL kV&9`c+
#sB,1" UiQEJXwnz 设计任务 jz'< L":bI&V?: 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 1||+6bRP 2/7_;_#vJ%
#VGjCEeU e3[:D5 光栅级次分析模块设置 Yu3zM79'k /)>S<X C~4PE>YtTv 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。 \7v)iG|#G& q]% T:A=
#8h;Bj S*
R,FKg NHQF^2 \\ 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。 @T-p2#& 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。 J
CGC 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 jd-glE,Y/ 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。 </"4 zD| qu|i;WZE
DcD{*t?x 衍射分束器表面 T7*wS#z)h HMGB>
,'fxIO \2C`<h$fN 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。 Wp0
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OE`X<h4r /+]s.V.
f3MRD4+- s)J(/ 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) b~m2tC=AW J([s5:.[
|N /G'>TS iq$$+y, 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。 =EP13J 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,。 *fMpZ+;[m 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。 iBg3mc@OO ,:Z^$
TUK"nKSZ`. #-VMg+14 光栅级次和可编程光栅分析仪 ;,h/
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xw5d|20b 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。 }yn0IWVa hZXXBp =T?}Nt 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 /1UOT\8U 7cDU2l H6*^Ga 设计与评估结果 `r"+644 相位功能设计 y&~w2{a 结构设计 \>. LW9 TEA评价 6fo3:P*O FMM评估 `4?~nbz 高度标度(公差) *iO u' d[^KL;b?6 通用设置 3f.b\4 U yF}OfK?0f |077Sf| 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。 4S"\~>< 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。 CvSIV7zYo Yf,K#' h: 96cJ8I8 纯相位传输设计 7"F*u : $
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OVzt\V*+%W (tah]Bx 结构设计 aimarU LsEXM-
lz#GbXn. bK"SKV ='ZRfb& 更深的分析 *K!|@h{60 •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 K%<j=c •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。 GcIDG`RX •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 `+'rib5 oBQ#eW aY
@bM2{Rh: '|]e<Mt- 使用TEA进行性能评估 ptatzp]c# b5$JfjI
^'CPM6J jUv!9Y}F 使用FMM进行性能评估 O RGD 1wzqGmjmt
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jN 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 #/"8F O%~p D0k
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t*z~5_/ Re:jVJgBz 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 9CA^B2u ^4r73ak/):
>_rha~ D']ZlB'K 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 UNijFGi GRb*EeT
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