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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
    ]/XNfb  
    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。 7N+No.vR.  
    ^PMP2\JQA  
    设计任务 <*<7p{x  
    ~N&j6wHg#  
    ff**)Xdh  
    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
    Ji\8(7 {8  
    Z,.*!S=?h  
    光栅级次分析模块设置 O%AQ'['  
    FZ DC?  
    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。
    CP)x;  
    v[T5D:  
    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。 M;ac U~J  
    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。 L&+XFntR  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 9He>F7J:p'  
    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。
    H1N_  
    衍射分束器表面 zjs@7LN  
    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。 )zkk%mE/IM  
    #(FG+Bk  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) A_6b 4T  
    6Daz1Pxd+  
     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。 q %i2' yE  
     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,。 &EYO[~D06  
     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。
    ~v$gk   
    |XzqP +t  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 :(VD<"X  
    g!(j.xe  
    Gdq_T*  
    设计与评估结果 GxL5yeN@(  
    相位功能设计 }@_F( B  
    结构设计 WUkx v*  
    TEA评价 id8a#&t]  
    FMM评估 x>m_ v  
    X3 D(2W  
    通用设置 P(8zJk6h),  
    提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 !>W _3Ea  
    通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 Zmw'.hL  
    zp x  
    纯相位传输设计 1Rc'2Y  
    yxh8sAZ  
    );$_|]#  
    结构设计 SsiAyQ|Ma  
    wyeiz7  
    OV8Y)%t"  
    更深的分析 B@D3aOvO  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 C vfm ,BL  
    •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。 z@iu$DZ  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 H]K(`)y}4  
    6|+I~zJ88  
    使用TEA进行性能评估 p@!{Sh  
    u snbGkq  
    T|`nw_0  
    使用FMM进行性能评估 }D j W  
    PB*m D7"  
    Dp4\rps  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 TC;2K,.#k  
    #9uNJla  
    JJ[.K*dO  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 FWcE\;%yVg  
    GY%lPp  
    .I_Mmaq;i  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
     
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