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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 :)%Vahu M~P}80I 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。 -pcYhLIn }vp\lKP
b9`MUkGGd ?JtFiw 设计任务 He&dVP |A}E/=HPU 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 nj
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lvk(q\-f fWF\V[ 光栅级次分析模块设置 2&06Db ( wcB-)Ra +9,"ne1'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。 3'*SSZmnOB IjJ3./L!5
Vcc/ U0UOubA 6z!?U:bT 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。 !</5 )B`5: 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。 H4Pj 3' 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 lhJT& 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。 rEs,o3h?po >wz-p
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uu]<R@!J 衍射分束器表面 MQw{^6Z>1 C6:<.`iD87
EZE/~$`3 !,INrl[ 为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 [ gx<7}[ /dhw~|
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2o?!m2W ,W7\AY07] 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) l+y/ Mq^QB }4 5|
:C_\.pA C] \r~f 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 O=u.PRNT8 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 TV0(uMZ0+' 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 mEr*n 7bCTR2e\@w
``$At ,m T&X*[kP 光栅级次和可编程光栅分析仪 ?L+@?fVN HE7JQP!q
K zKHC 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。 4(|x@:wxm <s)+V6\E ^SVdaQ{7 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 /`?i&\C3r ?_(0cVi 2BsMFMIw1 设计与评估结果 HBV~`0O$ 相位功能设计 6rF[eb 结构设计 >A7),6 TEA评价 <dLdSEw FMM评估 [XhuJdr"u 高度标度(公差) #Kn=Q vZq7U]RW 通用设置 M)!8`] =YE"6iU ;vc$;54K 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。 ,3!l'|0jJ 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。 $ThkK3 GGo
nA @G~T&6E! 纯相位传输设计 4?jXbC k~x (|Y[5O)
{UT^pIP\ q{[}*% 结构设计 ?tQUZO K%Vl:2#F
I)U|~N IwiR2K %($sj|_l 更深的分析 P"cc$lB~ I •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 `[0.G0i •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 Q
Bc\=} •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 aF;QSI {k-GWYFA
5#!pwjt~7 ]HgAI$aA, 使用TEA进行性能评估 ygW,4Vz7J MW &iNioX
uZ&,tH/ q*SX.A>YR 使用FMM进行性能评估 ]6v6&YV Jk!}z+X'A
~3dBt@%0 ff**) Xdh 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 KA#4iu{ ?{mFQ
3l0x~ hub1rY|No 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 g<-x"$(C& hR
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3ybEQp9 =5a~xlBjD 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 #qi@I;;t Z)Nl\e& M
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