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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
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 j|b$b,rF\  
    :zpT Gk8Z  
    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。 "kKIv|`  
    jV<5GWq  
    QJI]@3 Y  
     ^}<]sjmk  
    设计任务 g9IIC5  
    q35=_'\W  
    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 $-\%%n0>6  
    |:`)sx3@#  
     ciW;sK8  
    Qh]k)]+*|  
    光栅级次分析模块设置 7}(YCZny5  
                           X3y28 %R   
    >VG*La' c  
    使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 BT f  
    I,r0K]  
    `*i:z'  
    !.O;SG  
    }$ a *XY1  
    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。 <<9|*Tz  
    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。 8/~@3-9EK  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 T ^/\Rr  
    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。 Wq<H sJd/  
    af/0e}-  
     Ia:M+20n  
    衍射分束器表面 V Y@`)  
    D"{%[;J  
     s1X?]A  
    Ctk1\quz  
    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。 $]a*ZHd;2&  
    gU?M/i2  
    d-I=xpB  
    MI`<U:-lP  
    G%CS1#  
     q{!ft9|K\d  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA)  7uzc1}r  
    tNAmA  
     `J;g~#/k  
    p1IN%*IV+o  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 |WgFLF~k  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 yEVnG` 1  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 GMpg+rK  
    s|R`$+'{  
     k7 Ne(4P  
    8]4W@~c  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 ? O9|  
    41+@!`z7  
     HrRw  
    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。 31p7oRzr  
    &b]_#c   
    O44Fj)  
    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 |"}rC >+  
    r4]hcoU  
    k?Njge6@  
    设计与评估结果 ];u nR<H  
    相位功能设计 Lv#}Gm  
    结构设计 "}0)~,{x B  
    TEA评价 - P4X@s_;  
    FMM评估 j% '~l#nw  
    高度标度（公差）     $-39O3  
    :6Gf@Z&+  
    通用设置 z%$M IC  
    $Ut1vp1$  
    GwmYhG<{  
    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。 %KR2Vlh0  
    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。     Bey9P)_Of  
    [MeFj!(  
    ~Vc`AcWP  
    纯相位传输设计     =ibKdPtTh^  
    d;).| .}P  
     Yb'%J@T}  
    |gfG\fL3V  
    结构设计 +rKV*XX@  
    YOY2K%o  
     \CYKj_c  
    q oz[x  
    SYgkYR  
    更深的分析 VzWH9%w  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 mS+sh'VH  
    •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。 V:lKF')  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 k jx<;##R8  
    X//=OpS`  
     K>#QC  
    `_3 Gb  
    使用TEA进行性能评估 Ag;Ybk[  
    I@(3~ Ab  
     1#|qT7  
     } ;d=  
    使用FMM进行性能评估  >Xxi2Vy  
    IJLuu@kRm,  
     -CTLQyj)  
    (:RYd6i  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 /LG}nY  
    V"KuwM  
     {-hu""x>  
    ;/!o0:m^I  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ".kH5(:  
    D*g K,`  
     u/J1Z>0  
     *d-JAE  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 L$@qEsO  
    <_SdW 5BF<  
     jN/snU2\0  
     Am >b7Z!  
    VirtualLab Fusion技术 p uW  
    P6`LUyz3  
     2F/oWt|w?  
     
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