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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 正序阅读 楼主  发表于: 2024-12-04
    摘要
    I f-_?wZe  
    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。 c64v,Hj9  
    0?DC00O  
    设计任务 u1^wDc*xg  
    D=r))  
    ,)FdRRj  
    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
    s5&@Cxzl  
    *OjKc s  
    光栅级次分析模块设置 \nqkA{;B{  
    w.{&=WTr  
    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
    XMIbUbU k-  
    'jg3  
    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。 v`PY>c6~  
    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。 Me5{_n  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 XXZaKgsq  
    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。
    23F/\2MSG  
    衍射分束器表面 Guw}=l--YR  
    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。 *e>]~Z,  
    G3i !PwW  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) / ~ %KVe  
    Kv&g5&N,  
     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。 y046:@v(  
     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,。 xw5d|20b  
     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。
    }yn0IWVa  
    2}6%qgnT-  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 2B0W~x2=  
    DOS0;^f  
    #6v27:XK  
    设计与评估结果 {Azn&|%.t  
    相位功能设计 VosZJv=  
    结构设计 Ex amD">T  
    TEA评价  mEG6  
    FMM评估 +n0r0:z0  
    {$D,?V@%_  
    通用设置 "p&Y^]  
    提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 0oZsb\  
    通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 n: ui  
    C$h<Wt=<  
    纯相位传输设计 *D}0 [|O  
    Fxs;Fp  
    tc ;'oMUP  
    结构设计 `3H4Ajzcc  
    olB)p$aH#  
    >^Q&nkB"B  
    更深的分析 {6;9b-a]  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 Ks^6.)  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 !3n)|~r;K  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 jd]s<C3o  
    b \KL;H/  
    使用TEA进行性能评估 }U~6^2 .,  
    ,_aM`%q?Fj  
    <#=N m0S$  
    使用FMM进行性能评估 u-D dq~;|  
    XgN` 7!Z  
    :K`ESq!8u  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 O4\Z!R60g  
    K5ZC:Ks  
    6fH@wQ"wN  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 z?/1Kj}xG  
    _R'Fco  
    3`d}~v{  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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