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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 #pErGz'{ 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。 \ty{KAc& ?"N,do 设计任务 PF2PMEBx! A7 qyv0F -Id4P _y 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 JQj?+PI @Z&El:]3> 光栅级次分析模块设置 Jajo!X*Wai "G].hKgbk* 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。 X9K@mX [`BMi-WQ 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。 --4,6va`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。 >k"Z'9l 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 J cL4q\g 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。 Z,^`R] 9 衍射分束器表面 /bv1R5 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。 e;GLPB HQw98/-_W 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) (/UW}$] h ?&
qM C 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 ~[l6;bn 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 umhg
O.! 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 }:<`L\8q\ FNL[6.!PV 光栅级次和可编程光栅分析仪 T2<?4^xN V9&7K65-1 Z0uo.
H@.N 设计与评估结果 /'k4NXnW3 相位功能设计 gBp,p\ Xc 结构设计 g X75zso TEA评价 z SDRZ! FMM评估 NF8'O 5Iine n3> 通用设置 Y"6
' 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 _<s[HGA`z 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 y (@j;Q3(r *(wkgn 纯相位传输设计 ecaEWIOG 3D32'KO_" FcVQ_6 结构设计 9'nM$a 5x856RQ' sdN@ZP 更深的分析 PxfWO1S( •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 B_R
J;.oH •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。 $WmB __ •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 T'_#Dwmj*
9<0TF+}> 使用TEA进行性能评估 `#@#eZ _=0%3Sh 7q\& 使用FMM进行性能评估 Q^13KWvuV >=Bl/0YH [bM$n
m 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 eb1WTK@ SB~HHx09 ~5`p/.L)ZD 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 UU\wP(f *rKj%Me >-8r|};+ 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
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