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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
    M0"xDvQ  
    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。 u=RF6V|  
    /v=MGX@r  
    设计任务 XZIj' a0d  
    '.d el7s  
    O8 k$Uc  
    使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计,通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响
    WAkKbqJV  
    :;)K>g,b  
    光栅级次分析模块设置 RUSBJsMB  
    8[2^`g  
    使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数
    & 7JCPw  
    [ V/*{Z  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 CbI[K|  
    2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 dM#\h*:=  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 !XzRV?Ih;  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
    =#n|t[h-  
    衍射分束器表面 TJ2$ Z  
    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。 vKol@7%N  
    ^MQ7*g6o  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) PHZA?>Q7Z  
    O6l 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。 %k5^n0|*  
     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,。 u= !?<Q  
     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。
    vezX/xD?  
    F|%[s|s  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 oT%~)g  
    >$?$&+e}  
    rjx6Ad/\  
    设计与评估结果 }(20MW8rMc  
    相位功能设计 yC6XO&:g  
    结构设计 Lc0^I<Y  
    TEA评价 ~48Uch\LG:  
    FMM评估 >/ W:*^g)  
    Rb|\!  
    通用设置 C!%BW%"R  
    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。 DY0G ;L 3  
    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。 Ej8EQ% P  
    %j{gZTz-  
    纯相位传输设计 :W-"UW,  
    s?7g3H5#0k  
    vfcj,1  
    结构设计 K"#np!Y)  
    IF$f^$  
    _l{G Hz  
    更深的分析 8b[ ^6]rM  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 d7N}-nsB  
    •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。 FF)F%o+:w  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 oCXBek?\  
    1^b-J0  
    使用TEA进行性能评估 &v'e;W  
    ]'EtLFv)  
    q.g<gu]  
    使用FMM进行性能评估 [8(e`6xePb  
    `N]!-=o  
    <Gr{h>b  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 K p ~x  
    Z Z\,iT  
    }{J<Wzw  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 Jp=ur)Dj  
    DnMfHG[<  
    /P Qz$e-!Y  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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