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    [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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    科学家
     
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2023-08-09
    摘要 e.+)0)A-  
    oL@ou{iQ  
    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。 </Id';|v  
    g?VME]:  
    NQJqS?^W&M  
     gh}AD1TN]  
    设计任务 B#MW`7c  
    d{hYT\7~1(  
    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 L8zqLD i&  
     =s]{  
     (0Qq rNs  
    J){\h-4  
    光栅级次分析模块设置 QT$1D[>  
                           ."X~?Nk  
    _PbfFY #  
    使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 "k|`xn  
    Bg h$P  
    iq:[+  
    @qDrTH]5  
    `.W;ptZ6  
    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。 E?mp6R]}%  
    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。 3R*@m  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 5r<(Z0  
    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。 +I n"OR%  
    zrO|L|F&P  
     ug,|'<G+  
    衍射分束器表面 Bqi2n'^O2  
    /&d`c=nH  
     yTt (fn:;  
    } XU:DE  
    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。 --YUiNhh  
    0|!<|N<  
    UMwMXmZNJ  
    [Be53U{=  
    $-?5Q~  
     Y^Q|l%Qrb  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA)  &n.uNe  
    ^(JHRH~=h  
     AdW2o|Uap  
    /7@2Qc2  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 r)]CZ])  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 [0ffOTy  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 ].P(/~FS9  
    #(+HSZm  
     Qz(T[H5%W  
    \y`3LhY  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 Z_ gV Ya  
    B;]5,`#!  
     d.j'0w"   
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。 ZV]e-  
    fKz"z{\,0  
    m'(;uR`  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 nYy}''l<  
    ';\gR/L  
    H\+c'$  
    设计与评估结果 [F)/mN  
    相位功能设计 AV 5\W}  
    结构设计 {&E Z>r-  
    TEA评价 u%1k  
    FMM评估 o-=d|dWG  
    高度标度（公差）     hAr[atu87  
    MupW=3.38  
    通用设置 Qy^z*s  
    +F~0\#d  
    -Bo~"q  
    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。 hY= s9\  
    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。     "gvw0)  
    T E&Q6  
    G(OT"+O,  
    纯相位传输设计     ;IuK2iDt<  
    wz*A<iU  
     }\939Y  
    hHc^ZA  
    结构设计 8yWu{'G  
    TG63  
     a][pTC\rb  
    Z0ncN])  
    h lkvk]v  
    更深的分析 E/7vIg F  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 %g0z) J  
    •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。 :#\B {)(  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 !0OD(XT  
    XiRT|%j  
     CaYos;Pl  
    fATA%eA8;  
    使用TEA进行性能评估 >C:"$x2"#(  
    nGv23R(?G  
     \)otu\3/  
     &:DCtjK  
    使用FMM进行性能评估 ,_Qe}qFU  
    !2Xr~u7a  
     &e ?"5  
    f3zfRhkIk  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 H-_^TB  
    5%QC ][,  
     5 dfe@$  
    hY.e[+  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 d=t}T6.|  
    X;OsH  
     w>6"Sc7oc2  
     +~w?Xw,  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ]_ejDN\>{V  
    ;]gsJ9FK<  
     i'W_;Y}  
     FQk_#BkK  
    VirtualLab Fusion技术 ]27>a"p59Y  
    I&pr_~.  
     YPha9M$AgU  
    ~aJW"\{  
     
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