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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 Xaz "!  
    } z'Jsy[s  
    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。 +M j 6.X  
    j0l,1=^>l  
    xm m,- u  
    /~LE1^1&U  
    设计任务 hh;kBv07o  
    P\"kr?jZP  
    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 \/Y(m4<P  
    **q8vhJM  
    _}[ Du/c  
    `d <`>  
    光栅级次分析模块设置 U9 iI2$  
                           t{})6  
    sI,cX#h&Y  
    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 lm`*x=x  
    := V?;  
    ?P9aXwc  
    dL42)HP5  
    teok*'b:  
    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。 }*x1e_m}H  
    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。 n_kwtWX(  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 C HnclT  
    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。 E '6>3n  
    Nl\`xl6y]  
    Vgm*5a6t  
    衍射分束器表面 OVLVsNg  
    4"&-a1N  
    'm<Lx _i  
    7?dWAUF  
    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。 :Xw|v2z%3  
    #|9W9\f,  
    BJ UG<k  
    lZk  z\  
    3kxo1eb  
    Ip8ml0oG  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) LOUP  
    l7QxngWw  
    juEPUsE  
    4 \z@Evm  
     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。 ':.Hz]]/A  
     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,。 S,5ok0R  
     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。 eRUdPPq_d  
    ItVN,sVJb  
    qT#e -.G  
    7}iv+rQ  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 =-sTV\  
    B.N#9u-vW  
    EL,k z8  
    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。 7|}4UXr7y  
    #*h\U]=VS  
    '!m6^*m|c  
    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 qO{z{@jo55  
    TgkVd]4%  
    MCN>3/81  
    设计与评估结果 7uR;S:WX  
    相位功能设计 "0eX/ rY%  
    结构设计 R+LKa Z  
    TEA评价 9=>q0D2  
    FMM评估 [t4v/vQT  
    高度标度(公差)
    PVb[E03  
    W9SU1{*9  
    通用设置 :T-DxP/  
    3)G~ud  
    FWbp;v{  
    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+X=#  
    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。
    F`g(vD >  
    Pb&tWv\ql  
    x2!R&q8U>  
    纯相位传输设计
    *OLqr/ yb  
    =E9\fRGU  
    <-I69`  
    /1OCK=  
    结构设计 D:T]$<=9  
    !q\8`ss  
    y_m+&Oe  
    f|{iW E2d  
    ^xe+(83S2?  
    更深的分析 K6DN>0sY  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 6n]+(=  
    •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。 Gxw1P@<F:  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 6ll!7U(9(  
    "BQnP9  
    |5 V0_79  
    -8l<5g7  
    使用TEA进行性能评估 I}PI  
    )] @h}K}  
    >9H^r\  
    k8D _  
    使用FMM进行性能评估 J*;RL`  
    of B:7  
    ,@ '^3u  
    9nR\7!_  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 [xqV`(vM  
    Yw|v5/>  
    G80N8Lm  
    7ws<' d7/  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 &N^j }^ Z  
    V,-we|"  
    ZDW9H6ux  
    g*YDgY  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 }Ulxt:}   
    :8`A  
    1'&.6{)P  
    0:V /z3?  
    VirtualLab Fusion技术 W %*#rcdq  
    }a;xs};X;  
    D40 vCax^J  
     
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