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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 ;;; {<GEQ  
SB}0u=5  
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。 Fy'/8Yv#L  
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设计任务 G<f"_NT  
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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 <!qv$3/7  
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光栅级次分析模块设置 *'&mcEpg  
                       nC;2wQ6aO  
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使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 R]y[n;aGC  
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1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 4gRt^T-?  
2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 Mc #w:UH[  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 eJv_`#R&Of  
4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 A,4|UA?-  
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衍射分束器表面 tnCGa%M  
N-g=_86C"  
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为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 ?%Pd:~4D  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) hCcAAF*I;5  
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 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 Qq.ht  
 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 vA r fsgk  
 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 'p{N5eM  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 !M&Qca2  
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T|{1,wP  
光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。 uV@#;c4  
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使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 Id/-u[-yo  
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设计与评估结果 D[NJ{E.{  
相位功能设计 gC+PpY#2h  
结构设计 Y$%z]i5   
TEA评价 4w\@D>@}H  
FMM评估 M'n2j  
高度标度(公差)
`|Wu\X  
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通用设置 w4m)lQM  
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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。 >+ P5Zm(_  
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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m~#f L  
j!It1B  
纯相位传输设计
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[T(XwA)  
G=.vo3  
结构设计 R0l5"l*@+  
'nrX RDb  
t 8}R?%u  
6dCS Gb  
q, 8TOn  
更深的分析 :oYz=c  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 PLkwtDi+&  
•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。 e#+u8LrN  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 7<T1#~w4L  
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T ke3X\|  
使用TEA进行性能评估 BkP'b{z|  
t+ ,'  
bp>-{Nv  
. paA0j  
使用FMM进行性能评估 <? Z[X{  
Z8X=Md8=  
uX!5G:x]  
&!xePKvO6k  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 pdz_qj!Z  
e;*GbXd|  
>{seaihK  
[eWZ^Eh"I  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 r~q(m>Ct6  
 ^n5rUwS>  
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,R-T( <r  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 K~C6dy  
\4/zvlo]h  
u%o]r9xl'  
8NE+G.:G  
VirtualLab Fusion技术 Yq$KYB j  
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Z}8khNCYr  
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