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2026-01-20 07:56 |
VirtualLab Fusion应用:非近轴衍射分束器的设计与严格分析
摘要 u;_h%z5K 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。 kP
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P6 设计任务 ;|5-{+2 U% 90<g=B GEWjQ;g 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 QM0B6F ]$@a.#} 光栅级次分析模块设置 7y'uZAF F}nwTras 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 W "'6M=* 4b2d(x)0X 1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 eO!9;dJ 2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 b5NVQ8Mq 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 e3p|g] 4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 ODxZO3 衍射分束器表面 al9wNtMT 为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 |3' WA`A/`taT 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) U N9hZ>9 bE _8NA"2 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 a `R%\@1 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 Jl/w P 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 %\m"Yi] cV+?j}"*+ 光栅级次和可编程光栅分析仪 YaC%69C' ;V}:0{p w 9dkJo 设计与评估结果 pE5v~~9Ikv 相位功能设计 v-1}&K 结构设计 4Z)s8sD KW TEA评价 #CC5+ FMM评估 [;u#79aE \vA*dQ- 通用设置 npdljLN 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 nuce(R 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 W7S~~ UY',n, 纯相位传输设计 }s~c(sL?; y}?|+/ dN T`&zQQ6F' 结构设计
~non_pJ Ir9GgB WMB%?30 更深的分析 V@
>(xe7 •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 y{ur'**l •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 JVc{vSa!rm •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 #EPC]jFk
p`"k=tZ{ 使用TEA进行性能评估 n|i:4D [X(4( 1i :viW 使用FMM进行性能评估 -o ).< 2Rk}ovtD[ Yuvi{ 0 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 7~7L5PRW '75T2Ud ]~TsmR[ 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 9d5$cV [YDSS/
^CkMk 1 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 B~]Kqp7yU
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