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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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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-12-04
    摘要
    RmcYa j^=  
    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。 7yo|ie@S  
    iSnIBs9\  
    设计任务 ^nG1/}  
    QWU5-p9e8  
    hdo+Qezu:  
    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
    _JfJ%YXy  
    71K\.[ =-  
    光栅级次分析模块设置 jXc5fXO N  
    ]$*$0  
    使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数
    .q AQP L  
     Bq~AU#  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 SS >:Sw  
    2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 d)`nxnbMeM  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 bx+(.F  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
    ~Da >{zHt  
    衍射分束器表面 l=Lmr  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 J`U$b+q6  
    daaga}]d  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ek Y?  
    g_3rEvf"4  
     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。 )_Z]=5Ds  
     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,。 j<. <S {  
     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。
    !Ei Ze.K  
    m]+X }|  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 {jj]K.&  
    \#h})`  
    31 KDeFg  
    设计与评估结果 , V0iMq  
    相位功能设计 h$#4ebp  
    结构设计 A"P\4  
    TEA评价 z{ Zimr  
    FMM评估 lW{I`r\]  
    f~n' Ki+'  
    通用设置 Y/?DSo4G  
    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。 ; /6:lL  
    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。 \t&n jMWpZ  
    :Su5  
    纯相位传输设计 `Gy>tD.#V-  
    ~m,mvRS  
    +iZ@.LI  
    结构设计 V^/h;/! ^  
    \rw'QAi8r  
    &;uGIk>s  
    更深的分析 xc3Ov9`8%  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 !VJT"Ds_  
    •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。 }RC. Q`b  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 VC_3ll]vr  
    (+]Ig> t  
    使用TEA进行性能评估 -7C=- \]  
     JsAb q  
    vl#V-UW$4P  
    使用FMM进行性能评估 /_ hfjCE  
    3V8j>&  
    9I^H)~S  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 O(c4iWm  
    .PA ?N{z  
    <+mO$0h"r  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 _3FMQY(  
    Z;dwn~Tw  
    MRxo|A{  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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