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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 rEv$+pP  
    L{h%f4Du#  
    直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大,元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此,设计过程超出了近轴建模方法。因此,在这个例子中,迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构,和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 m<j8cJ(  
    m]5Cq6  
     :}@g6   
    =o&>fw  
    设计任务 STxKE %l  
    f;1K5Y  
    使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响 G0^2Wk[  
    iZaI_\"__  
    aVK3?y2  
    Il= W,/y  
    光栅级次分析模块设置 ^eR%N8Z  
                           )6|yb65ZUX  
    Qj.l:9%  
    使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数 Z|5?7v;h5  
    ?<(m 5Al7  
    }Rz3<eON  
    u%$Zqee  
    ?34 e-  
    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。 H\qC["  
    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。 @+ BrgZv`  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 1e&QSzL  
    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。 bpKZ3}U  
    |aT| l^2R@  
    v(EEG/~  
    衍射分束器表面 +(C6#R<LI  
    G|( ]bvJ?  
    8;Yx<woR  
    ds?v'|  
    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。 o[cV1G  
    1#0{@35  
    \ aHVs  
    q.2ykL  
    IFDZfx  
    Y@b.sMg{  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) Vzwc}k*Y  
    8"fD`jtQ  
    't6V:X  
    &<UMBAS  
     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。 F@<CsgKB-  
     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,。 ) *,5"CO  
     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。 M $Es%  
    76Vl6cPu>  
    +=.W<b  
    2U; t(,dn'  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 !-,t'GF(  
    + j W1V}h  
    wyQzM6:,yX  
    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。 gMaN)ESqd4  
    p\JfFfC  
    T)Y=zIQ1]7  
    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 AiK  
    w Axrc+  
    aEWWFN  
    设计与评估结果 hrhb!0  
    相位功能设计 ^9 ePfF)5  
    结构设计 &&VqD w  
    TEA评价 hb^7oq"a  
    FMM评估 9\]^|?zQ`  
    高度标度(公差)
    4qYUoCR&  
    v0YG,)_  
    通用设置 e}.^Tiwd]  
    hWT[L.>k  
    cdG |m[  
    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。 m q{];  
    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。
    V 2i@.@$j  
    ]@0NO;bK>F  
    a)#1{JaoY  
    纯相位传输设计
    6p?JAT5  
    a(v>Q*zNP  
    JGH60|  
    @$2))g`  
    结构设计 X_g 3rv1J  
    Pw;!uag  
    Ce")[<:  
    ^4`Px/&  
    v0ES;  
    更深的分析 %B)6$!x  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 sSQs#+ &=[  
    •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。 E4W zU  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 X0M1(BJgGo  
    n Ml%'[u  
    ;x8k[p~2  
    "eWYv3z~-  
    使用TEA进行性能评估 i6 (a@KRY  
    K%Rj8J7|u?  
    GR"Eas.$  
    Wf&W^Q  
    使用FMM进行性能评估 F`9ZH.  
    ^=^z1M 2P  
    *mMEl]+  
    pKjoi{ Z  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 wu4NLgkE  
    m~D&gGFt  
    .LuB\o$  
    q=DN {a:  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 { vN}<f`  
    Q lHd,w  
    n9\]S7] 52  
    H=\!2XS  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 Q26qNn bK  
    C>[fB|^  
    @j4U^"_QB  
    =07]z@s  
    VirtualLab Fusion技术 XbZ*&  
    k~|-gf FP  
    Izv+i*(dl  
     
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