[技术]非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

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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。 H&l/o  
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设计任务 ] vQn*T"^  
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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 J&2cf#  
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光栅级次分析模块设置 b@"#A8M  
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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。 Xnpw'<~X  
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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。 ^|gD;OED7O  
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。 /{|JQ'gqX  
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衍射分束器表面 IN~Q(A]Z%  
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    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。 f:bUM/Ud  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 0w<vc}{t  
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 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。 =jz [}5  
 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，。 bWv2*XC  
 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。 o+
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光栅级次和可编程光栅分析仪 xU9T8Lw  
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    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。 upi\pXv  
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        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@2Y98~Q}  
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            设计与评估结果            相位功能设计 7G':h0i8  
            结构设计TEA评价 efN5(9*9R  
FMM评估            高度标度（公差） y8%QS*  
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通用设置 Ndmki 7A  
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        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。 o3C GG  
        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。  \uG^w(*)  
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纯相位传输设计 Q{=DLm`  
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结构设计 Bi-x gq'z  
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        更深的分析 2=IZD `{!  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 k|4}Do%;  
•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。 *)bh6b=7  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 ?+_Y!*J2b  
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使用TEA进行性能评估 ^UmhSxQ##  
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使用FMM进行性能评估 0u}+n+\g  
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进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ^6@6BYf)  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 *4y0Hq  
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进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 \*mKctpz]6  
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