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    [技术]非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    光币
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    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 VS65SxHA  
    :\%hv>}|  
    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。 @2>ce2+  
    V2g"5nYT  
    =r&i`L{]  
     yz)Nco]  
    设计任务 &0{&4,  
    @k/|%%uP  
    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 8sq0 BH  
    -tp3qi  
     f+Fzpd?wS  
    aLwEz}-   
    光栅级次分析模块设置 6HH:K0j3'  
                           {l\Ep=O vx  
    m`4N1egCt  
    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。 BiZYGq  
    %-|$7?~   
    _9S"rH[  
    TnuA uui*  
    "M,Hm!j  
    1. 通过应用设计带中的结构设计，所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 n+ s=u$%qn  
    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。 4UN|`'c  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 r_o\72  
    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。 tnq Zl S  
    ifmX<'(9A  
     Ze?H  
    衍射分束器表面 %xC}#RDf  
    %V(U]sbV  
     G420o}q  
    HLqDI lL  
    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。 p1IN%*IV+o  
    |WgFLF~k  
    $`L |  
    cxIAI=JK  
    )1<GSr9  
     ~SwGZ  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) }#n d&ND  
    e_FoNT  
     ]Bz.6OR  
    hF1Lj=x  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 (62Sc]  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。  o%$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。 hKe ms3  
    A|m0.'/   
     ;NGSJfn  
    f2ck=3  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 $wk(4W8E  
    ZtpbKy!\$B  
     p<B*)1Tj0  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。 Y{8}z ZD  
    3+! G9T!  
    Zy>y7O(,  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 o3le[6C/8=  
    uao#=]?)  
    G6X5`eLQ  
    设计与评估结果 - I~\  
    相位功能设计 C0&ZQvvy1:  
    结构设计 I0_>ryA  
    TEA评价 =ibKdPtTh^  
    FMM评估 d;).| .}P  
    高度标度（公差）     Yb'%J@T}  
    |gfG\fL3V  
    通用设置 =r~ExW}+  
    @680.+Kw  
    &InFC5A  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 SYgkYR  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     VzWH9%w  
    ~vMJ?P@  
    ,fhK  
    纯相位传输设计     1gX$U00:  
    /WIH#M  
     N\fj[?f[  
    tl=e!  
    结构设计 ?4_ME3$t  
    zTw<9Nf  
     2 yRUw  
    VD+v \X_  
    p }3$7CR/  
    更深的分析 )1!0'j99.  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 -CTLQyj)  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 (:RYd6i  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 c + aTO"  
    b\UE+\a&  
     kXO c)  
    Lv>OBHD  
    使用TEA进行性能评估 R'^J#"[  
    ah#jvp  
     <}}u'5;^?x  
     "XU)(<p  
    使用FMM进行性能评估 cEGR?4z  
    N^'(`"J s  
     ZSLvr-,D  
    {3``B#}  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 9dva]$^:*1  
    <jh=W9.N_  
     !_-Uwg  
    3s#/d,+  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ]ts^h~BZ$  
    D=M'g}l  
     D_BdvWSxj  
     !#PA#Q|cO  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 8k^1:gt^  
    OZ&SxR%q4  
     UW{C`^?=B  
     -v9x tNg  
    VirtualLab Fusion技术 }wC=p>zA  
    \cHF V  
     $]4o!Z  
     
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