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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
    e^'|<0J  
    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。 lu8*+.V  
    uXk]  
    设计任务 lF_"{dS_6(  
    lh[?`+A  
    KK6n"&TVa  
    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
    050,S`%<g8  
    2WTOu x*  
    光栅级次分析模块设置 U E$Ix  
    ^,,}2dsb>  
    使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数
    Rw|'LaW  
    Svb>s|D  
    1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 -i1 f ]Bd  
    2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 Inn{mmz 1  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 %~y>9K  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
    u88wSe<\X  
    衍射分束器表面 {0 j_.XZ  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 Nke!!A}\|  
    Mc <u?H  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) i")0 3b  
    Zazff@O *  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 loO"[8i.k  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 Bp3E)l  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    _CfJKp)  
    |q58XwU `  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 L,[Q{:CS  
    c!_c, vwrn  
    T N1pg  
    设计与评估结果 u*TC8!n  
    相位功能设计 N+h05`  
    结构设计 }f]Y^>-Ux  
    TEA评价 .w;kB}$YC  
    FMM评估 :n QlS  
    i'7+ ?YL  
    通用设置 Qr9;CVW  
    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。 t* =[RS*  
    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。 BBRL _6  
    Z*q9vX  
    纯相位传输设计 TI8r/P? ]V  
    ]S%(l,  
    Zym6btc  
    结构设计 z -!w/Bv@  
    =o~GLbsER  
    pK@=]K~l0  
    更深的分析 qD4]7"9  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 qyv=ot0"~F  
    •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。  L23}{P  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 BtZ]~S}v  
    K5jt(7i  
    使用TEA进行性能评估 *y!O\-\S#>  
    xwf-kwF8^  
    +yp:douERi  
    使用FMM进行性能评估 <;6{R#Tuh  
    !g9k9 l  
    [/CGV8+  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ,^1zG  
    Lr:Qc#2  
    m{/( 3  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化  ch8a  
    A^>@6d $2  
    MLu!8dgI  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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