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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 G{!er:Vwdh  
{|u"I@M*O  
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。 _nqnO8^IG4  
Ip'tB4Mq  
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设计任务 @F 5Af/  
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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 m}'_Poc  
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光栅级次分析模块设置 %C_tBNE <  
                       R `tJ7MB  
9;#RzelSp  
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。 [@Ac#  
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CI{2(.n4  
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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。 |4mvB2r  
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。 5 e+j51  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 :gV~L3YW5  
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。 9InP2u\&:  
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衍射分束器表面 vb=]00c  
.rK0C)  
C*2%Ix18+N  
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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。 ceG\Q2  
y5sH7`2+5  
6RbDc *  
)P(S:x'b0  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) XN<!.RCw  
w<H Xe  
j~N*TXkC  
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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。 %!\=$s}g  
 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 :i!fPNn  
 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 `&A`&-nc=  
5}G_2<G  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 )3CM9P'0  
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%:~Ah6R1  
光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述,作为许多可能的输出。 3g;Y  
qefp3&ls  
Z@euO~e~  
使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 {Z/iYHv~#c  
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QT+kCN  
设计与评估结果 qA '^b~  
相位功能设计 =u2~=t=LV  
结构设计 ~S('\h)1  
TEA评价 0cG[<\qT  
FMM评估 2-'_Nwkl*  
高度标度(公差)
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通用设置 _AF$E"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。 IrZjlnht  
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。
j(y<oxh  
s#5#WNzP  
r#WqXh_uk  
纯相位传输设计
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-F/)-s6#!'  
}$<v  
UhJS=YvT  
结构设计 (72%au  
>q;| dn9  
(^~a1@f,J  
#!_4ZX  
f=91 Z_M  
更深的分析 aO$0[-A  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 )F hbN@3  
•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。 nP*DZC0kE&  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 Lf9s'o}.R  
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:Jyr^0`J  
"d-vs t5  
使用TEA进行性能评估 /mJb$5=1  
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{KSLB8gtL  
使用FMM进行性能评估 x(>XM:|  
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y=9fuGL6  
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进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 u L v  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 UHV"<9tk  
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进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 "$5cKbJ  
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CNV^,`FX  
VirtualLab Fusion技术 ,4,Bc<  
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