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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
    `m\ ?gsw7  
    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。 =_[Ich,}  
    *Tq7[v{0*|  
    设计任务 C^!~WFy  
    d6A+pa'2  
    =g)SZK  
    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
    UZo[]$"Q`  
    $S U<KNMZ  
    光栅级次分析模块设置 9w-;d=(Q  
    tY60~@YO&  
    使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数
    &7KX`%K"D  
    uC?/p1  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 P?zL`czWd  
    2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 v&xhS yZ  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 &zHY0fxX  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
    p%5(Qqmlk  
    衍射分束器表面 gh% Q9Ni-  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 vZIx>  
    WDh*8!)  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) Sv[+~co<l  
    L]=LY  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 -IL' (vx  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 /?S,u,R  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    , 1il&  
    lht :%Ts$  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 on f7V  
    !uhh_3RH  
    :(i=> ~O  
    设计与评估结果 Zc=#Y  
    相位功能设计 hho\e 8  
    结构设计 <#lNi.?.  
    TEA评价 SKJ'6*6  
    FMM评估 U-#vssJhk  
    v#9Uy}NJ9  
    通用设置 1fV\84m^  
    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。 `12Y2W 9  
    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。 =l%|W[OO  
    wArzMt}[  
    纯相位传输设计 /[|A(,N}{  
    /%P,y+<}iG  
    V/J-zH&  
    结构设计 df9$k0Fx  
    +\Je B/F  
    }QJ6"s  
    更深的分析 /+f3jy:d  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 1P/4,D@  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 1Pd2%  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 U.J/ "}5`T  
    8[u$CTl7a  
    使用TEA进行性能评估 P,7beHjf  
    ^/7Y3n!|3  
    j8?rMD~  
    使用FMM进行性能评估 l8d }g  
    ]Waa7)}DM  
    zC!Pb{IaH  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 }?Tz=hP  
    eX o@3/  
    Y^'mBM#j  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 s5oU  
    x-SYfvYY  
    I>@Qfc bG  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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