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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 =Y9\DeIZ
-4flV D 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。 BDe]18X gDCOLDM
1zjaR4Tf <tbZj=*O/o 设计任务 ,=o0BD2q ni6r{eSQ 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 5j{Np,K 5)'P'kVi7.
gLQ #4H
by86zX 光栅级次分析模块设置 `.=sTp2rbc ['[KR
BJL `qiQ$kz 使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 8g*hvPc dvjTyX
{J]-<:XD |d7$*7TvV #
|^^K!% 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。 }!)F9r@\ 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。 4h|dHXYZ 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 7Kf}O6nE 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。 $h28(K% V 0{tap}
[@"wd_f{l 衍射分束器表面 #S5`Pd!I I*\^,ow
R,Oe$J< kzO&24 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。 )`HA:: |L:Cn J
!.Zt[ g} =%qEf
P7GRSjG .%xzT J=! 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) E9 Y\X rwqv V^
6C-YyI#s# R+=a`0_S 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。 ;Zut@z4\ 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,。 +,flE=5]s 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。 MagMZR O/OiQ^T
5lmO:G1 n2ndjE$ 光栅级次和可编程光栅分析仪 2x}6\t KCR N}`^
w|Aqqe 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。 sbsu(Sz+ FGanxv@15 BBL485` 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 y]
V1b{9p w:ULi3 lZ+!H=` 设计与评估结果 VWf %v 相位功能设计 <8o(CA\ 结构设计 UuJjO^t TEA评价 \,xFg w4 FMM评估 OkH\^ 高度标度(公差) >1|g5 J)x3\[}Ye 通用设置 _PXdzeI. PEXq:TA vA&Vu"}S 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。 cvo[s, p 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。 tJD]
(F %FA@)?~ d/U."V} 纯相位传输设计 Fwfo2 X[hM8G
d ,F5:w& t&RruwN_; 结构设计 CjZ2z%||= a39h P*
YD_]!HK} hC<14 *|RS*ABte 更深的分析 o$J6 ~dn •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 *HlDS22 •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 i/qTFQst
_ •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 R}{GwbF_\ t_c?Wp~tH
v5$s#f< 5K.+CO< 使用TEA进行性能评估 +Ui_ O oY3>UZ5\
S@}4-\ G[yI*/E; 使用FMM进行性能评估 Cvn$]bt/s nX[;^v/
; B$*)X9 ]Yz'8uts 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 u{C)qb5Pu H5M#q6`H6
fluGf -2*>`,Uu 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 jD9lz-Y@ E(Gr0#8
Zu#< n|KKby.$ 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 nCaLdj? A*0*sZ0
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cU | _ !-(J-45 更多阅读 [%~NM/xu< eH[y[~r
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