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摘要 j<R&?* ]^Xj!01~ 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。 2qQ;U?:q Xkk 8#Y":
;%k C?Vzi B*9?mcP\ 设计任务 ?<S fhjU Hv2[=e lc 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 @>8{J6%\ /,~g"y.;,
6J">@+ <\eRa{ef 光栅级次分析模块设置 ZUvc|5] nPDoK!r' VGc.yM)&
j 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。 LXZI|K[}k K=r~+4F
qJ .XI x&"P^gh) wEN[o18{ 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。 suYbD!`( 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。 g9=_^^Tg 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 .*X=["
F 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。 =pTTXo |>1#)cONW
!}5rd\ 衍射分束器表面 @sW!g;\T )3<>H!yG}
s%8,'3& A-J#$B 为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 _'<FBlIN i r'C(zD=
kB%.i%9\\ - P"
9M;Y$Z gVy`||z 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) PS=q):R| /8<c~
E}THG=6 0{u%J%; 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。 [=tIgMmz 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,。 Rf2mBjJ(z 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。 b|;h$otC mIPDF1=)
9XhH*tBn7( TB= _r(:l+ 光栅级次和可编程光栅分析仪 IYHNN #?,"/Btq
rq Uk_|Xa 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。 2E`mbT,v& 7%[ YX /k(wb4Hv 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 * dk(<g=fM U0iV
E+)Bt fVVD}GM= 设计与评估结果 ^~6gkS
} 相位功能设计 c-!3wvt) 结构设计 =+I-9= TEA评价 a.RYRq4o FMM评估 %<'.c9u5 高度标度(公差) ZLdIEBi= qQ6@43TC 通用设置 jSRi HgBu:x?& 4sW~7:vU 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。 bI_MF/r'' 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。 z.?slYe[ @A<~bod ^dsj1#3z 纯相位传输设计 FC||6vJth I_ kA!^
O:
#SjjK Fs(S!; 结构设计 Z",2db WK@<#
pYu6[ @*- 6DG-f E H%hL5( 更深的分析 !_;J@B •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 WwWCNN~} •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。 GCX?W` •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 pn){v w`3.wALb
;:+2.// e=eip?p 使用TEA进行性能评估 zA:q/i ^U96p0H"T
a2kAZCQ $|TLt{ K 使用FMM进行性能评估 Zy8tI# <h}x7y?
zjSl;ru -5|el3%) 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 Q<ia [TFp2B~)#
vts" ;Ru[^p.{ 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 m/(/!MVy hY!>>
t)g%9 k^ T!HAE#xC 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 V@TA~'$| o_[~{@ RoR
2Vu?Y B., BP VirtualLab Fusion技术 `Mcg&Mi~ f5l\3oL
VB T66kV ;OD-?bC
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