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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
    7oSuLo=  
    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。 ]8z6gDp  
    tHo/uW_~I  
    设计任务 L(rjjkH  
    tH!z7VZ  
    4r!40^:2  
    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
    :G)x+0u  
    1T`"/*!  
    光栅级次分析模块设置 aDEP_b;  
    ?':'zT  
    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
    :CHd\."%+1  
    ^(B*AE.  
    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。 >QPS0Vx[  
    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。 gQG iph |  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 Darkj>$\  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
     X;g|-<  
    衍射分束器表面 )&-+:u0  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 06O  
    /PS]AM  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) f>PU# D@B  
    ,5WDYk-  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 r4zS,J;,  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 Kj5f:{Ur  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    MeS$+9jV(  
    \`x'g)z(i  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 `Nr7N#g+u  
    Fb-TCq1y#  
    } 4^UVdz  
    设计与评估结果 V&85<Y%Nl|  
    相位功能设计 W5{e.eI}|  
    结构设计 1j(,VW  
    TEA评价 Wn5]2D\vkT  
    FMM评估 jz0\F,s  
    3~'F^=T.Y  
    通用设置 &GAx*.L  
    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。 E$ rSrT(  
    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。 ,|/$|$'  
    Pl>t\`1:|A  
    纯相位传输设计 W=:+f)D  
    C]cw@:o%  
    r8$TT\?~  
    结构设计 R PQ)0.O7  
    tp&iOP6O  
    ,)G,[ih  
    更深的分析 `$HO`d@0*R  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 r G6/h'!|  
    •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 IToy;]  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 \h4y,sl  
    ,vj^AXU  
    使用TEA进行性能评估 +V^_ksi\  
    29oEkaX2o  
    V}?5=f'  
    使用FMM进行性能评估 8!fw Xm  
    -D(!B56_  
    =G :H)i  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 'cv/"26#  
    YoA$Gw2  
    -M}iDBJx>#  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 W#Z]mt B  
    I(SE)%!%S  
    U$}]zaB  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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