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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
    uJ!yM;{+  
    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。 cOr@dUSL  
    MYb^ILz H3  
    设计任务 HBFuA.",  
    mTW@E#)n  
    sC .R.  
    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
    I2wT]L UV  
    f1RfNiW.  
    光栅级次分析模块设置 CF`fn6  
    wCb%{iowH  
    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
    7o4 vf~  
    K{&b "Ba1  
    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。 =!`\=!y  
    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。 i Y2%_b!5  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 &Tf R].  
    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。
    ;#$zHR  
    衍射分束器表面 a;A&>Ei}  
    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。 j8G>0f)  
    '*KP{"3\  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) (1vmtg.O  
    {mp;^/O`er  
     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。 ^gdg0y!5~  
     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,。 X&<#3n  
     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。
    "p\XaClpz  
    p ?HODwZ  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 N -]m <z>  
    Wsr #YNhx|  
    6L6Lk  
    设计与评估结果 B9_0 Yq  
    相位功能设计 DT=!  
    结构设计 T'*.LpNP,  
    TEA评价 sv^; nOAc  
    FMM评估 >Q~"/-bN)  
    IpxFME%!  
    通用设置 f-\l<o(  
    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。 1?(mE7H#  
    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。  5m+:GiI  
    "z }bgy  
    纯相位传输设计 2#A u6BvX  
    azB~>#H~  
    |jV4]7Luq  
    结构设计 'FBvAk6  
    X/1Z9 a+W  
    s 8``U~D   
    更深的分析 !qH=l-7A  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 rr4yJ;qpeP  
    •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。 )_EobE\  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 $gZ|=(y&r  
    mId{f  
    使用TEA进行性能评估 ji( S ?^  
    -o#0Yt}3  
    k#%19B  
    使用FMM进行性能评估 gWS4 9*O  
    CRWO R pP  
    ?NI)3-l  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 B>47Ic  
    ? =IbiT  
    #U/B,`= >  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 No[xf9>t  
    VH*j3  
    rMlbj2T  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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