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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 A4';((OXy 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。 M;zRf3S c%pW'UE& 设计任务 KGi@H%NN 2 T{PIJg3 ~QBf78@Gf 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 {z@vSQ=)=P H?40yu2m5 光栅级次分析模块设置 hl}#bZ8] ABhza| 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。 f;u;hQxs PyYKeo= 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。 :;0?;dpO 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。 9ciL<'H\ 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 9][Mw[k> 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。 uNXh"? 衍射分束器表面 E\m?0]W| 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。 ec1g7w-n 8SAz,m!W) 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) K1:F{* 6El%T]^ 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。 GU&XK7L 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,。 9U}EVpD 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。 :Yz.Bfli A9l^S|r 光栅级次和可编程光栅分析仪 73}k[e7e 3pDZ}{ZZU 1b|<
设计与评估结果 k})9(Sy~ 相位功能设计 AU'{aC+p 结构设计 L6 _Sc-sU TEA评价 T82=R@7 FMM评估 m(OBk;S~ )1x333.[c 通用设置 LiV]!*9$KG 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 UO:>^,(j 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 `SW`d<+L yAi4v[ 纯相位传输设计 =?*V3e3{ } |SVt`n ZN4&:9M 结构设计 cQ+,F2 Jb
tbW&EH W2^eE9 更深的分析 n.1a1 Tf •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 z0Zl' •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 9h0|^ttF •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 LoCxoAg Yhsb$wu 使用TEA进行性能评估 .FMF0r>l
HPCA,*YR` [e^i". 使用FMM进行性能评估 J|DWT+$#Z
?5GjH~ iTK1I0 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 _%L3?PpF" A6U6SvM; x)Th2es\ 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 Xs?>6i@$$ C3<3 B " B 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
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