切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 996阅读
    • 0回复

    [技术]非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6401
    光币
    26150
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-09-06
    sa$CCQ  
    直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大,元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此,设计过程超出了近轴建模方法。因此,在这个例子中,迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构,和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 W+d=BnOa8  
    =VFi}C/  
    }lt5!u~}  
    "`qmeZ$rg  
    设计任务 #$2 {l,>  
    @&#k['c  
    使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响 M?l/_!QB  
    +e}v) N  
    tBC`(7E}  
    ,RjE?M%  
    光栅级次分析模块设置 #d2XVpO[0  
                           IcRA[ g  
    2wLnRP`*  
    使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数 A?i ~*#wE  
    #@FMH*?xX6  
    _ p%=RIR  
    DSjEoWj   
    yuIy?K  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 {o1 vv+i  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 4eH:eCZze  
    Yuo:hF\DH  
    )#S;H$@$  
    衍射分束器表面 >-U'mkIH  
    LtIp,2GP&_  
    'EzKu~*  
    s^f7w  
        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。 IAyyRl\  
    kNq>{dNRx  
    NULew]:5  
    jN))|eD0x  
    !r\u,l^  
    9o%k [n  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 0V;9v  
    [$\KS_,Mn  
    ) uM*`%  
    X83,f CCl5  
     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。 Uh[MB wK  
     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,。 wwh1aV *  
     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。 3( &k4  
    6g*?(Y][  
    T.bn~Z#f  
    "x1?T+j4  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 1 S<E=7  
    Q1kZ+b&  
    DVJuX~'|!  
        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。 TAL,(&[s  
    2 |`7_*\  
    mVXwU](N  
            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 3Z0ez?p+5  
    v 9k\[E?  
    mD5Vsy{Pb  
                设计与评估结果            相位功能设计 ,~Y[XazT  
                结构设计TEA评价 aH/8&.JLi  
    FMM评估            高度标度(公差) 88x2Hf5I  
    fQm3D%  
    通用设置 [0bp1S~  
    M!i["($_  
    'p_|Rw>  
            提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 b=@H5XTZyK  
            通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 L"8Z5VHA&&  
    y^0 mf|  
    纯相位传输设计 8|JPQDS7  
    (N"9C+S}  
    / jLb{Ky  
    Ly46S  
    结构设计 mUan(iJ  
    /07iQcT(  
    xiv8q/  
    q}P UwN6  
    -6W$@,K  
            更深的分析 zK_Q^M`  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 HXm&`  
    •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。 (N6=+dNY  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 |zbM$37 ?k  
    %OJ"@6A  
    bblEZ%  
    'QSj-  
    使用TEA进行性能评估 ~@#s<a,%;  
    GX+Gqj.  
    \J(kevX  
    8\F|{vt#  
    使用FMM进行性能评估 h[bC#(  
    g-pEt#  
    }wB!Bx2  
    '2qbIYanh  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 r}:D g fn  
    ! FVD_8  
    /&H l62Ak  
    I)\{?LdHR  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ep6V2R  
    o)wOXF  
    5KNa-\  
    =}" P;4:  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 /hur6yI8  
    DzbcLg%:W  
     
    分享到