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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
    tQ9%rb  
    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。 i%9vZ  
    tLOGj?/r  
    设计任务 |3FI\F;^q  
    `Xos]L'w  
    ya&=UoI  
    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
    3wv@wqx  
    hq7f"`  
    光栅级次分析模块设置 {}$rN@OM$  
    G^ GIHdo  
    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
    "IU}>y>J  
    f![] :L  
    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。 X)!XR/?  
    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。 ]00s o`  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 'mZ v5?  
    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。
    E,m|E]WP  
    衍射分束器表面 ~ =u8H  
    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。 :=hL}(~]  
    fDsT@W,K  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) vNw(hT5750  
    J920A^)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。 nDvfb* \  
     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,。 <Z-Pc?F&(k  
     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。
    ^dpM2$J  
    :z8/iD y  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 %$ya>0?mq  
    1e[?}q]*  
    c= t4 gf  
    设计与评估结果 \NNA"  
    相位功能设计 dLYM )-H`>  
    结构设计 ahXcQ9jzFi  
    TEA评价 -Hm"Dx  
    FMM评估 )"\= _E#  
    ) r.Wge  
    通用设置 6{5T^^x?<  
    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。 cI[i v  
    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。 p1'q{E+o*  
    >c0leT  
    纯相位传输设计 &n | <NF  
    C+/EPPi  
    Lz1KDXr`)+  
    结构设计 +}m`$B}mJ  
    V<WWtu;3  
    g R!hN.I  
    更深的分析 -F/)-s6#!'  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 'ij+MU 1  
    •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-LV/WJ_  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 $@6q5Iz!&  
    # fF5O2E'3  
    使用TEA进行性能评估 e5AsX.kv B  
    /HUT6B  
    N $>Ml!J  
    使用FMM进行性能评估 2`Bb9&ut>  
    eY` z\I  
    $|7"9W}m*  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 nP*DZC0kE&  
    IsT}T}p,t  
     zr ez*  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 }'vQUG u8z  
    |34k;l]E  
    @wD#+Oz  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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