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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 |k^ * 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。 'F@#.Op` kGSB6 设计任务 q^hL[:ms#
x=(cQmQ &u/T,jy` 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
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dv D*R49hja{ 光栅级次分析模块设置 X%._:st ^.9I[Umua 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。 U3yIONlt 8+<vumnw 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。 Qm X(s 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。 :3x |U,wC 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 6M`N| % 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。 C,xM)V^a 衍射分束器表面 C%csQ m 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。 kt; |
$ fscAG\>8 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 'B>%5'SdD ;ip"V 0` 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。 ![BQ;X 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,。 yw%5W=< 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。 [1Yx#t ^c{,QS{ 光栅级次和可编程光栅分析仪 N@>,gm@UU #D$vH ji[O? 设计与评估结果 ,rp-`E5ap 相位功能设计 eswsxJ/! 结构设计 heliL/ TEA评价 ~iZMV ?w FMM评估 P/'~&*m- "3*Chc 通用设置 F-)lRGw 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 L$GhM!c 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。 ;u'mSJI' -k
p~pe*T 纯相位传输设计 .oq!Ys4KA -BNlZgk-^ .3%eSbt0 结构设计 6s833Tmb&r FBM 73D@` ->oQ,ezB 更深的分析 yWACIaj •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 B8^tIq
•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。 5O
Ob( •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 p1Q[c0NMK @xJ qG" 使用TEA进行性能评估 dF{3~0+, v2dCkn / l[O!_bH 使用FMM进行性能评估 {R7>-Y[4)2 \fphM6([RK ^A^,/3 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 I72UkmK` #dDsI]E) w0Fi~:b 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 6u3DxFiTm ,@=qaU H(ht{.sjI 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
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