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2026-05-25 15:08 |
非近轴衍射分束器的设计与严格分析
摘要 l1f\=G?tmU 17`1SGZ 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。 O#F4WWF @)fd}tV
V,%=AR5 1fpQLaT 设计任务 EM[WK+9>I{ u:=7l 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 `\}v#2VJ .>WxDQIo
dw*_(ys Y\No4w ^|d 光栅级次分析模块设置 PpAu!2lt9 ,%M$0poKM [k/@E+; 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 5yP\I+Fm B!?%O
?!` /m|" "$YJX1u3 a ?)NC 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。 0eDHu 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。 ui/a|Q 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 %-1O.Q|f 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。 'F9 jq :g Wu9Y|{
w|K'M?N14 衍射分束器表面 'Wmx)0) .nx2";oi
`u&Rsz&^ RO'7\xvn 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。 pSdI/Vj'= |xdsl,
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huh6 t ! JehrDC2N 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) rWR}Stc@] !xo{-@@wS
o <pf#tifv Nh_Mz;ITuu 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。 1SCR.@k< 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,。 gc-@"wI? 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。 {Tq_7,8 -z)n?(pftm
Y[}>CYO 3u*4o=4e 光栅级次和可编程光栅分析仪 5YeM%%-S \Je0CD=e`
K8GP@yD]M 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。 M_/7D|xl/T dMv=gdY O;:mCt _H 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 o ,AAC !>..Q)z \`~Ly- 设计与评估结果 )rn*iJ.e8 相位功能设计 PNgY>=Y 结构设计 K*LlW@ TEA评价 <Tzrj1"Q3 FMM评估 N8F~8lTi 高度标度(公差) r1 !@hT e>+i>/Fn{h 通用设置 f
e\$@- 7)`nD<j5 saBVgSd 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。 ` Mjj@[ 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。 |"ls\ 7 6-N?mSQU AG`L64B 纯相位传输设计 BC&S> #\ .o(fe\KHf
le|~BG hL #+ 0M2Sa 结构设计 Lb:g4A" 4gI/!,J(b
6m*QX+ >JHryS.j$4 4tRYw0f47 更深的分析 JVvs-bK5 •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 q9KHmhUD •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。 nv*FT •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 Gw/Pk4R dk[!V1x4\
Yb|c\[ % V#2+"(7h 使用TEA进行性能评估 wN_Vfb V\ZG d+?
,>bh$| >?2M
}TV3 使用FMM进行性能评估 ;w{tv($$ xI #9
:3v}kLO7| Yg]-wQrH 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 u_w#gjiC M8MRoA6F
d[@X% GFj{K 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 orzZ{87 !,wIQy_e4
? &o2st $Xv* ,Bq 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 |s7s6k)mm |HiE@
I:R[;TB?y N]>=p.#j VirtualLab Fusion技术 Jj; L3S hQ,ch[j'
Zi *2nv' vv72x] 更多阅读 l5S aT,% 9'fQHwsJ
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