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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 %B~@wcI)W 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。 _)U.5f< a/{M2 设计任务 Bln($lOz wj{[g^y% y,xJ5BI$ 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 P#l"`C
/ _+6aD|7x 光栅级次分析模块设置 \|YIuzlO4 YHOo6syk 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。 pGdFeEkB/ eUVhNg 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。 ~wFiq)v( 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。 od-yVE& 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 *hIjVKTu79 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.T1i, 衍射分束器表面 !dV2:`|+ 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。 -d4|EtN G@+R!IG 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) E0)43 )>(ZX9diV 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。 045_0+r"@ 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,。 T9\G,;VQ7/ 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。 I&9Itn p$ IKVFbTX:y 光栅级次和可编程光栅分析仪 f;=<$Y>i eXAJ%^iD yA]OX" T?* 设计与评估结果 n09P!],Xa 相位功能设计 O?$]/d 结构设计 )?;+<, TEA评价 m0p%R>:5 FMM评估 e0ULr!p ~0Z.,p_ 通用设置 ugzrG0=lx 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。 2GxkOch 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。 KP&$Sl N}ZBtkR 纯相位传输设计 ;~GBD] <!q_C5>XJ ?UV|m 结构设计 @y2cC6+'t ;;K
~ bJcO,M:2 更深的分析 hrW2#v •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ,Bs/.htQj •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。 l?B=5*0 •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 4hx4/5[^
)%09j0y>l" 使用TEA进行性能评估 j@R"AP}
}`y%*-- o8X? 1 使用FMM进行性能评估 NwN3T]W 8RT<?I^5 $ZkT G 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 )|6OPR@(#/ _+OCI%=: P9)L1l<3I 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ~;}uYJ LKBh{X0%( ^Rh}[ 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
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