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infotek 2026-05-25 15:08

非近轴衍射分束器的设计与严格分析

摘要 G fEX>  
/U&Opo {aO  
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。 `-h8vj5uG  
o1cErI&q"  
\R36w^c3  
?W^c4NtP  
设计任务 l*\y  
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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 C CBfKp  
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J_x13EaV0  
nD5 gP  
光栅级次分析模块设置 p2Zo  
                       ~T&<CTh  
F *FwRj  
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。 ?HF%(>M  
u/cg|]x&T  
.ZvM^GJb  
$hivlI-7Ko  
W`\R%>$H  
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。 o(DOQGl  
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。 5?hw !  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 wr[,  
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。 %3NqSiMs  
QFYWA1<pDh  
uwz)($~bp  
衍射分束器表面  J5^'HU3  
yW$0\E6<r  
Hemq +]6^  
1pArZzm>  
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。 ]]Cb$$Td  
*h}XWBC1q  
$5Xh,DOg  
C(00<~JC  
s2Mb[#:a"  
$2W%2rZ  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) >}+/{(K"E|  
!%"8|)CAr  
.Fdgb4>BXX  
E\Rhz]G(  
 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 ^$b Y,CE  
 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,。 6 J{k(H$3  
 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 1oc3$A  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 mV3cp rRqv  
Pi]19boM.  
:]\([Q+a  
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。 |Y?H A&  
"wNJ  
7Zlw^'q$:L  
使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 eA E`# t  
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-[cTx[Z,  
设计与评估结果 \WxukYH  
相位功能设计 ibj87K  
结构设计 E*]bgD7V  
TEA评价 !@}wDt  
FMM评估 kqFP)!37  
高度标度(公差)
wB.&}p9p  
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通用设置 17%Mw@+  
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Zy`m!]G]80  
提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 8WXQ Oo8  
通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
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]s<[D$ <,  
AE[b},-[  
纯相位传输设计
)Y"+,$$>Y`  
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'=b/6@&  
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结构设计 Q'=x|K#xj  
b,7k)ND1F  
T&6l$1J  
H?yK~bGQ  
ofm#'7P 0  
更深的分析 h9}+l  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 8\+uec]k  
•可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 G<65H+)M\  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 <:+x+4ru  
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使用TEA进行性能评估 ?9 <:QE;I>  
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使用FMM进行性能评估 ,Vc6Gwm  
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进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 Ag-(5:  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 -_=nDH  
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进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 n\mO6aJ  
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VirtualLab Fusion技术 i1}:8Unxf  
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更多阅读 xG~P+n7t5$  
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