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    [技术]VirtualLab Fusion应用:非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-12-04
    摘要
    !`gg$9  
    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。 oaHBz_pg  
    "'Q:%_;  
    设计任务 uD"Voh|]=  
    *uIHa"  
    .JqIAC~  
    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
    bpzA ' g>  
    o,-@vp  
    光栅级次分析模块设置 9SPu 4i  
    {f)p|)  
    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
    >\'yj| U,  
    >Ry4Cc  
    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。 ]q j%6tz  
    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。 MAXdgL[]  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 4{Iz\:G:{/  
    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。
    R?W8l5CIk  
    衍射分束器表面 ~4M]SX1z  
    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。 Q7C'O @  
    xiI!_0'  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) \h-[u%  
    ^%L$$V nG  
     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。 k`-L5#`  
     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,。 QMIXz[9w  
     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。
    C8?/$1|RL  
    [8"nRlXH  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 AA66^/t  
    @*oi1_q  
    8wBns)wy@  
    设计与评估结果 4l|Am3vzX  
    相位功能设计 dL"v*3Fy  
    结构设计 +RbCa c  
    TEA评价 gnv4.f:  
    FMM评估 &(K*TB|Om  
    0zd1:*KR,  
    通用设置 7(jt:V6V  
    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。 6ugBbP +^  
    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。 /ZczfM\  
     np~oF  
    纯相位传输设计 (i`DUF'#y  
    aAX 8m  
    D@2Tx  
    结构设计 y]Y)?])  
    eq"~by[Uq  
    4U((dx*m  
    更深的分析 os>|LPv4  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 B *:6U+I  
    •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。 P"- ,^?6  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 k,r\^1h  
    pd|c7D!6U,  
    使用TEA进行性能评估 AVi|JY)>  
    ZXco5,1  
    f[.]JC+,  
    使用FMM进行性能评估 U $+rlw}  
    nI 6`/  
    F Hv|6zUX  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 _-EHG  
    ?vZ&CB  
    ~2pctqMA  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 %1#5 7-  
    ;1BbRnCr  
    *u-TNg  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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