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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 1\.$=N  
kx"1 0Vw  
直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大,元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此,设计过程超出了近轴建模方法。因此,在这个例子中,迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构,和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 tdy2ZPVtTV  
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设计任务 )- C3z   
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使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响 }Mc b\+[  
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光栅级次分析模块设置 \o9 \i kR  
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使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 *H>rvE.K?  
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uV/5f#)  
&p0e)o~Ux  
1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 UO/sv2CN  
2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。  N;7/C  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 wp[Ug2;G  
4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 Vz{+3vfra6  
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衍射分束器表面 0YeTS!*Aj  
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为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 6b|?@  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) [}RoZB&I  
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6% D9;-N)  
 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 s='+[*&&  
 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 cs9^&N:w[  
 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 q}1ZuK`6  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 G=dzP}B'WA  
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光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。 <N<Q9}`V  
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使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 tF2"IP.  
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c/{FDN  
设计与评估结果 9g92eKS  
相位功能设计 1^ iBS  
结构设计 *O?c~UJhhV  
TEA评价 !e$gp (4  
FMM评估 8fR(y~_gF  
高度标度(公差)
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通用设置 s -i|P  
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DwD$T%kF  
提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 'U@o!\=a  
通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
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Q YJ EUC@  
纯相位传输设计
i`,FXF)  
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#-hO\ QdC  
结构设计 nHK(3Z4G  
eH&F gmU  
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S0$^|/Sr  
更深的分析 [P$Xr6#  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 x)5}:b1B=  
•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。 5/H,UL  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 f^c+M~\JKj  
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使用TEA进行性能评估 <,d550GSm  
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使用FMM进行性能评估 +`y(S}Z  
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进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 rTD+7 )E  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 #A63?kDE&&  
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进一步优化–设计#3的零阶阶次优化  tm1 =  
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VirtualLab Fusion技术 OvfluFu7  
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