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2025-03-10 08:06 |
非近轴衍射分束器的设计与严格分析
摘要 =0Y0o_ p.g> +7 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。 mIYKzu_k= c|9g=DjK
ojf6@p_ U+B"$yBR 设计任务 v@[3R7|4 EHn!ZrQgh 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 ),B/NZ/- *f;$5B#^
s-Yu(X2 K g#Bg## 光栅级次分析模块设置 9(S=0< KNQj U-A wk8fa 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 gsM$VaF( ;r"r1'a+@
8Y RT0/V 2INpo %u&Vt"6m= 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。 NR_3nt^h 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。 9H4"=!AAgD 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 C}xfo}i 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。 45.g ; ^i_v\E[QU
"A~dt5GJ 衍射分束器表面 3T]cDVQ_ ;ZI8vFb
Ce<z[?u v}t{*P 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。 [3-u7Fx! z$%8'
+<xQF 3Q62H+MC
,.*Df)+ e> 9X 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) CUpRtE8@[_ ]rY9t@
PV"\9OIKb. Y)]VlV!` 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 L7rr/D 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 fuA]
y4A 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 R||$Rfe Wq}6RdY$ZA
}15&<s ~gZ1*8 s` 光栅级次和可编程光栅分析仪 By7lSbj (NR( )2
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7dm@S 光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。 _$IWr)8f Hc\@{17 bV(BwWm 使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 6%6dzZ ,R-k]^O ]Ri=*KZa 设计与评估结果 HX| p4-L 相位功能设计 m2(}$z3e 结构设计 _UkBOJ:G$H TEA评价
g fAWN FMM评估 ;5\'PrE 高度标度(公差) >ZPu$=[W ol_\ " 通用设置 RZpjr !R hC<E4+5., Sb2_&5 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 ;t9_*)[ 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 ^hZ0"c 1qn/*9W}= Lhg 纯相位传输设计 b g0ix" ;DZj.|Sj+
z$m(@Q ak:f4dEd 结构设计 v4 rO 0y=C '*`n"cC:
#huh!Mn .HY,'oC. 4,QA {v 更深的分析 67T.qX2I$ •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 8#A4B2 •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。 2,I]H'}^ •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 1l^[%0 4n(w{W>
ON!Fk:- ,s}&|+
'" 使用TEA进行性能评估 X5+^b({ pg,JYn
PK&&Vu2M 0lq?l:/ 使用FMM进行性能评估 sLTQm*jL #>~A-k)
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进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 X[w]aJnAr _N|AI"sj.
438r]f?0|{ 9'|k@i: 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 .pl,ujv /:\27n
W95q1f#7 gV:0&g\v 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 IJPyCi) /s(PFN8#Y
~tW<]l7 9"B;o VirtualLab Fusion技术 *j1Skd.#At wLO"[,
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