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infotek 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;$5B#^  
s-Yu(X2  
K g#Bg##  
光栅级次分析模块设置 9(S=0<  
                       KNQj U-A  
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使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 gsM$VaF(  
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8YRT0/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。 4 5.g;  
^i_v\E[QU  
"A~dt5GJ  
衍射分束器表面 3T]cDVQ_  
;ZI8vF b  
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$%8'  
+<xQF  
3Q62H+MC  
,.*D f)+  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) CUpRtE8@[_  
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PV"\9OIKb.  
Y)]VlV!`  
 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 L7rr/D  
 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 fuA] y4A  
 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 R||$Rfe  
Wq}6RdY$ZA  
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~gZ1*8 s`  
光栅级次和可编程光栅分析仪 By7lSbj  
(NR( )2  
l 7dm@S  
光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。 _$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 gfAWN  
FMM评估 ;5\'PrE  
高度标度(公差)
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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  
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 Lhg  
纯相位传输设计
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ak:f4dEd  
结构设计 v4rO 0y=C  
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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 sL TQm*jL  
#>~A-k)  
-3d`e2^&}  
=$^}"}$  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 X[w]aJnAr  
_N|A I"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  
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_m a;b<I/<  
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