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infotek 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 \2-!%i,  
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。 suj? e6  
15VOQE5Fl`  
设计任务 5[`!\vCiZ  
QW6F24  
(FbqKx'uq  
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
u 9 1;GBY  
|!8[Vg^Wh  
光栅级次分析模块设置 cZ \#074u/  
l*HONl&j  
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。
c_}i(HQ  
':!w%& \  
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。 ()JM161  
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。 C>$5<bx  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 !jMa%;/  
4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
m46Q%hwV  
衍射分束器表面 AR`X2m '  
为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 YoGnk^$  
Ge@./SGT  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA)  }XaO~]  
x?KgEcnw2X  
 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。 c?CwxI_b8  
 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,。 G5ebb6[+  
 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,L:{<  
F)j-D(c4  
光栅级次和可编程光栅分析仪 mC n,I  
UA>~xJp=  
5xwztcR-  
设计与评估结果 24Z7;'  
相位功能设计 ylLQKdcL  
结构设计 a-4'jT:  
TEA评价 r|:|\"Yk  
FMM评估 uaNJTob  
i]Lt8DiRq  
通用设置 VxLq,$B76  
提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 9'o!9_j  
通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
b9)%,3-  
49nZWv48"_  
纯相位传输设计 7_.z3K m:  
~1`.iA  
*;Dd:D9  
结构设计 2WIL0Siwl  
a k@0M[d  
-6;0 x  
更深的分析 9b@L^]Kg  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 /YR*KxIx  
•可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 _Hl[Fit<j1  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 `i8osX[&p  
xM9EO(u  
使用TEA进行性能评估
xAYC%)  
-\6tVF11z  
Id *Gs>4U  
使用FMM进行性能评估 'C1=(PE%`  
i^ G/)bq  
-i V&-oP  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 AT<gV/1l  
[N$da=`wv  
VFT G3,kI  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 A,W-=TC  
H?sl_3- #  
7fLLV2  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 Dp6]!;kx  
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