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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 E_0i9  
Q$5%9  
直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大,元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此,设计过程超出了近轴建模方法。因此,在这个例子中,迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构,和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 ]l"9B'XR  
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设计任务 }+giQw4  
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使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响 YXg^t$  
3x=NSe|f  
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D7Ds*X`!l  
光栅级次分析模块设置 wS [k}  
                       Jmu oYlf|  
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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。 ~7H?tp.Dw  
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?Hbi[YD  
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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。 xw3A|Aj?r  
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。 ah!fQLMH  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 lAAPV  
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。 !^3j9<|@'  
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衍射分束器表面 CM+wkU ?,  
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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。 `=#ry*E^:  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) [>f4&yY  
Ps{}SZn  
"O{:jfq  
_Y,d|!B#L  
 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。 [es-&X07<  
 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,。 GGn/J&k  
 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。 <S M%M?  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 <ba+7CK] w  
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^aO\WKkA  
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。 \muC_9ke  
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&za~=+  
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 hgi9%>o UB  
(eAh8^)  
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设计与评估结果 *n %J#[e(  
相位功能设计 qZ7/d,w  
结构设计 nf MQ3K P  
TEA评价 <C_FI` wk  
FMM评估 ]gQ4qu5  
高度标度(公差)
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通用设置 \'40u|f  
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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。 8vcV-+x  
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。
Oj*3'?<7=  
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纯相位传输设计
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结构设计 +]Y&las  
@l^=&53T  
d\dt}&S 5  
"}]1OL SV  
_1`*&k JL~  
更深的分析 ++:vO  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 9(Vq@.;Z`j  
•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。 ho_;;y  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 k|,pj^  
DA@YjebP'  
+n]U3b  
"2X=i`rTi  
使用TEA进行性能评估 a8-2:8Su  
cX@~Hk4=\  
sD.bBz  
d+%1q  
使用FMM进行性能评估 uRKCvsisX  
pc5-'; n  
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(j+C&*u  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 @<\f[Znto  
@dcT8 YC  
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J /'woc  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 =A<kDxqH  
Vf*!m~]Vqi  
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f!*b8ND^R  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ji`N1e,l  
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VirtualLab Fusion技术 zrE ~%YR  
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