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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 xk8P4`;d$  
    <hbxerg  
    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。 7tr;adjs  
    <xQHb^:  
    o  w<.Dh  
     ~Fd<d[b?  
    设计任务 jB!Q8#&Q  
    rN%aP-sa<  
    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 L|[ 0&u!  
    @9<MW  
     VXtW{*{"  
    @I^LmB9*  
    光栅级次分析模块设置 Fi^Q]9.@{  
                           !mLY W  
    Lg[_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。 Z6I^HG{:  
    3<nd;@:-  
    5w+X   
    O0i[GCtP5  
    2_]"9d4  
    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。 qm1;^j&y  
    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。 vg5 ;F[e  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 8'B   
    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。 5ZkMd !$y  
    `:XrpD  
      #{8n<sE  
    衍射分束器表面 Z ^tF  
    3tlA! e  
     3,cZ*4('d  
    c`(]j w  
    为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 _pv<_ Sm  
    Htf|VpzMb  
    wv8WqYV  
    ta-kqt!'  
    hC[MYAaF  
     (Wu_RXfCw_  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) W=$d|*$  
    "3"9sIZ(  
     +) 4_1i4"x  
    gL+8fX2G6  
     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。 E}V8+f54S  
     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，。 vq~btc.p{&  
     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。 mG!Rh  
    NyTv~8A`)  
      d!%:Ok  
    #lM :BO  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 U[b $VZ}  
    4Y[uqn[  
     h<50jnH!  
    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。 W`KRaL0^  
    4{d!}R  
    n 4:Yc@,  
    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 ptXLWv`  
    (dxkDS-G  
    h-Q3q:  
    设计与评估结果 c:Tw.WA  
    相位功能设计 RSLMO8  
    结构设计 q1Vh]d  
    TEA评价 %{*}KsS`p  
    FMM评估 UGNFWZ c  
    高度标度（公差）     ]:m}nJ_  
    fT-yY`  
    通用设置 LB|FVNW/S  
    5sD\4g)HK  
    c[4  H  
    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。 cCd2f>EHw  
    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。     dHnR)[?e  
    gOpGwpYZ,  
    OQ>r;)/  
    纯相位传输设计     G!J{$0.  
    ?3wEO>u  
     Z?H#=|U  
    YPraf$  
    结构设计 * _puW x  
    `Trpv$   
     !A(*?0`  
    3[: |)i)  
    5+<<:5_6l  
    更深的分析 )E<<  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 8'Eu6H&$G  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 0s"g%gq|  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 MXWCYi  
    9|Cu2  
     b$kCyOg  
    Tti]H9g_  
    使用TEA进行性能评估 IG?044Y  
    Re3vW re  
     v Dgf}  
     LEoL6ga  
    使用FMM进行性能评估 P>/n!1c  
    LHjGlBy  
     6mr5`5~w  
    1=x4m=wV  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 /xmUu0H$R  
    v%|^\A"V  
     XOQj?Q7)U  
    &BnK[Q8X  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 {O-,JCq/  
    #!d@;= [\  
     5`oVyxJ<  
     J>(I"K%  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 1s4+a^ &  
    |cwGc\ES  
     f S50  
     m&xyw9a  
    VirtualLab Fusion技术 U$R+&@;  
    kYwk'\s  
     Gma)8X#  
     
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