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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 T3_3k.,| 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。 1edeV48{: (GeOD V?U 设计任务 \y7kb Z\\'0yuY( z0jF.ub 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 <>Nq]WqA l_ES$%d 光栅级次分析模块设置 .|VWYN pzQWr*5a 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 [z2jR(+`U Fk-}2_=vi 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 oMUyP~1 2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 <`f~Z|/-_( 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 )B!64'|M 4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 -4=\uvYh 衍射分束器表面 !W4X4@ 为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 x1O]@Z{d\ >Oz~j>jL 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 2Hp<( ]\.3<^ 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 |Ok=aV7 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 )HL[_WfY 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 L'@@ewA wn&5Ul9Elb 光栅级次和可编程光栅分析仪 dfa^5`_ gK6_vS4K) 'KU)]v 设计与评估结果 :~ ; 48m 相位功能设计 Q+ogV vMq> 结构设计 mC,: .d TEA评价 "%?$BoJR0 FMM评估 =iFI@2 yQ/E0>Uj! 通用设置 ~\QN.a 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。 BMJsR0 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。 KB\A<(o, F5(D A 纯相位传输设计 Yo^9Y@WDW *@-a{T} .*,W%r?1n6 结构设计 m +LP5S 8ED}!;ZU tm#[. 更深的分析 )C^@U&h& •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 upc-Qvk •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。 d"#& VlKcv •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 W02t6 DW
a?NoNv)& 使用TEA进行性能评估 FDQP|, #sJL"GB _]"uq/UWp 使用FMM进行性能评估 *_,: &Ur P6~&,a 8_h:_7e 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 0V!@*Z "NOll:5"( FC&841F 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 kWm[Lt s<b(@L 1 dZ;rn!dg> 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
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