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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
    8Z FPs/HP  
    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。 b\dBt#mB!  
    @6}c\z@AxM  
    设计任务 .5KRi6  
    MDl  
    ]%ikr&78u  
    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
    9'td}S  
    O^F%ssF8  
    光栅级次分析模块设置 h^?[:XBeav  
    "2N3L8?k  
    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
    G5bi,^G7  
    %HwPOEJ  
    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。 ^\ {%(i9  
    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。 K (Z d-U  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 ZMy7z|  
    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。
    s e2+X>@>  
    衍射分束器表面 IEjKI"  
    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。 !$qNugLg  
    uTBls8  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) >77 /e@  
    I zM=?,`  
     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。 g9'50<|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,。 M2%<4(UwI  
     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。
    j#3}nJB%#i  
    n M,m#"AI  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 2 os&d|  
    :7@"EW  
    9@:H9" w  
    设计与评估结果 n"(n*Hf7b  
    相位功能设计 W>bhSKV%  
    结构设计 o5i?|HJ  
    TEA评价 Xr6lYO_R  
    FMM评估 3yZtyXRPn  
    Y}(v[QGV  
    通用设置 p_!Y:\a5  
    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。 \*v}IO>2})  
    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。 k2,n:7  
    #Z98D9Pv`o  
    纯相位传输设计 J0C<Qb[  
    it D%sKo  
    o8H<{D13  
    结构设计 ;)u}`4~L  
    Bwn9ZYu#r  
    m:/nw,  
    更深的分析 eLL> ThMyW  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 K>,Kbs=D6  
    •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。 * 8kg6v%  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 Lk4&&5q  
    8Rc4+g  
    使用TEA进行性能评估 lVARe3#  
    Gx y>aS3  
    ;!Ojb  
    使用FMM进行性能评估 N@58R9P<p  
    @HMt}zD  
    0A9x9l9Wd  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 rRYP~ $c  
    j K$4G.x  
    ^qIp+[/'  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 {!o-y=  
    9K Ih}Q@P  
    />FrMz8;(  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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