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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 \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。 su j? 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 u91;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,$B76 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 9'o!9_j 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 b9)%,3- 49nZWv48"_ 纯相位传输设计 7_.z3Km: ~1`.iA *;Dd:D9 结构设计 2WIL0Siwl a k@0M[d - 6;0 x 更深的分析 9b@L^]Kg •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 /YR*KxIx •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 _Hl[Fit<j1 •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 `i8osX[ &p
xM9EO(u 使用TEA进行性能评估 xAYC%) -\6tVF11z Id
*Gs>4U 使用FMM进行性能评估 'C1=(PE%` i^G/)bq -i V&-oP 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 AT<gV/1l [N$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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