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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 xAu/ 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。 jqH3J2L {V1Pp;A 设计任务 @Kf_z5tm: T~fmk
f$ [xh*"wT#g 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 zE)~0v4 7 Sa1;%R 光栅级次分析模块设置 BS&;n 6{,HiY 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。 PyA&ZkX> (~$/$%b 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。 Qu<Bu)` 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。 341?0%= 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 @$"L:1_ 4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 5/gDK+%4D( 衍射分束器表面 Y%|@R3[Nk 为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 ;.wX@ #{9G sD 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) m^_6:Q0F!8 ubu?S%` 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 },5'z{3E 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 z4@k$
L8 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。 KOg?FmD q>s-Y| 光栅级次和可编程光栅分析仪 \([WH!7 tRw@U4=y 0t#g} 设计与评估结果 5efxEt>U 相位功能设计 * MM[u75 结构设计 M=xQ=j? TEA评价 MHL("v(@B FMM评估 !:LJzROh >)_ojDO 通用设置 d bS
+ 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。 |3K)$.6~ 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。 #'OaKt?Z) +pH@oFNK 纯相位传输设计 hJ5z/5aE; Fg/dS6=n`? )'Wb&A' 结构设计 W9t"aZor WxbsD S; <DH*~tLp2 更深的分析 7%OKH<i\2< •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 2JmZ{ •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。 K?#]("De6 •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 o2-@o= F
I\\QS.2 使用TEA进行性能评估 Lt#'W {dPgf Ni*Wz*o 使用FMM进行性能评估 P&*sB%B ql5x2n TO;.eN!sv 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 |m,VTViv;i n,P5o_^: 92dF`sv 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 1u]P4Gf= !c<w SQ, &jV_"_3n 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
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