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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 )R$+dPu> 直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大,元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此,设计过程超出了近轴建模方法。因此,在这个例子中,迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构,和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 x)0g31 49 ModwJ
w 设计任务 N1$lG?
)+ 9Axk-c }R-eQT 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 wuE] ju< (\m4o
光栅级次分析模块设置 f1MKYM%^x l'=H,8LfA 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。 JwWW w1 *Wk y# 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。 ?95^&4Oh0 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。 }Kc[pp|9< 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 <>$`vuU 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。 ?8[,0l:| 衍射分束器表面 ,JIjAm*2 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。 (dD+?ZOO Pk/{~!+
$ 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) tdSy&]P 9EzXf+f 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。 IJHNb_Cku 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,。 )W9W8>Cc5_ 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。 v}p'vh^8B ?B
;+, 光栅级次和可编程光栅分析仪 %UZ_wsY\ 0<*R 0 Z$!>hiz2 设计与评估结果 {^>dQ+S x7 相位功能设计 {<0=y#@u 结构设计 &LM@_P"T TEA评价 1}+lL)-! FMM评估 \GYh"5 g a|RW0 通用设置
'o=`1I 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。 QX}O{LQR 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。 %^){Z,}M} ,grdl|Dg 纯相位传输设计 $YuVM 2g
shiY8_ ,'[L6=# 结构设计 {n9]ej^
&}}c>]m #xL^S9P 更深的分析 ,ErJUv •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 8a{S* •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 w@&g9e6E •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 5dc24GB>_
CVfQ 使用TEA进行性能评估 P,5gaT) Zp'c>ty= MX!t/&X(n 使用FMM进行性能评估 Y1RiuJtL IG@.W sM_ P5 GM s 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 R'RLF
= lx9tUTaus/ p)l >bC?3 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 1 .\|,$ =xwA'D9] mqL&b | |