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2024-12-04 07:52 |
VirtualLab Fusion应用:非近轴衍射分束器的设计与严格分析
摘要 mHH>qW{` 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。 6*
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1LX 设计任务 T`]P5Bk8r CT'#~~QB $H&:R&Us 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 d b*J gyT0h?xDt 光栅级次分析模块设置 d'b9.ki\ .SNg2. 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。 8==_43 A8:eA 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。 9w=[}<E 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。 7")~JBH 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 \: B))y?}d 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。 nUisC5HW 衍射分束器表面 bU/YU0ZIT 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。 NYzBfL
x zw iS%-F 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) #u +~ ^M &)_
z! 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。 Q^* 33 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,。 s%RG_"l 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。 k~fH:X~x 0]^gT' 光栅级次和可编程光栅分析仪 \5Y<UJKi tZu1jBO_Q4 `}rk1rl6 设计与评估结果 #wZH.i# 相位功能设计 k~,
k@mR 结构设计 $R:Q R? TEA评价 I~;H'7|e FMM评估 =1<v1s|)q 5du xW>D 通用设置 .1_kRy2*. 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。 Yb1Q6[! 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。 \Pe+]4R-Xo :H+8E5 纯相位传输设计 k+Z2)j" x0) WrDb >2X-98, 结构设计 : LT'#Q8 Z#YNL-x MV07RjeS 更深的分析 KKWvV4u •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 p./0N. •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。 &:1q3gDm •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 {-%8RSK=<
v-/vj/4> 使用TEA进行性能评估 wN :"(mQ 'S:$4j IIAmx[ b 使用FMM进行性能评估 R'" c |--Jd$ dj aPQxpK? 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 14 (sp C2\zbC[qm y0~ttfv 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 B&6lG!K'? vTTXeS-b @PctBS<s 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
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