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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 vP @\"  
    *Ud=x^JxO  
    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。 ~bnyk%S o  
    Gzw9E.Hk  
    `iZ){JfAH  
     y{k65dk-  
    设计任务 6cVJu%<V  
    G 5!J9@Yi  
    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 'Z}3XVZEN  
    J-U5_>S  
     !l|fzS8g  
    ZFFKv  
    光栅级次分析模块设置 A8T75?lL(  
                           #O,;3S  
     SCq:jI  
    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。 1@<PcQBp  
    (`)ZR %i  
    Gv\:Agi  
    Yj{-|2YzL  
    HE{JiAf  
    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。 {7Qj+e^  
    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。 lK"m|Z  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 - U Elu4n&  
    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。 Hpj7EaMZ_  
    X6-;vnlKN  
     iyJx~:  
    衍射分束器表面 aESlb H  
    ,k |QuOrCh  
     K'f`}y9  
    ]rS:# LK  
    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。 cUj^aTpm  
    E]c0+rh~  
    *o}7&Hw#9f  
    :x[SV^fw[  
    ]9lR:V sw  
     c1sVdM}|  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) }Hy4^2B  
    :v B9z  
     Y_= ]w1  
    )F'r-I%Hi  
     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。 >!3r7LgK  
     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，。 " 7g\X$  
     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。 z]HaE|j}S  
    CNl @8&R  
     F S!D  
    Y|nC_7&Bv  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 | {Tq/  
    t|?eNKVV9'  
     ngOGo =  
    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。 P^^WViVX  
    ;:1o|>mX  
    7-VP)|L#G  
    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 \\P*w$c   
    ksy]t |  
    JXQh$hs  
    设计与评估结果 zGtv(gwk  
    相位功能设计 ?+G / 5,e  
    结构设计 w&x$RP  
    TEA评价 v(P5)R,  
    FMM评估 821;;]H  
    高度标度（公差）     YB]{gm2  
    R q`j|tY  
    通用设置 8}K4M(  
    |ngv{g  
    D}~uxw;[^  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 ![&9\aH  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     m[qW)N:w  
    >4&0j'z"  
    6PT"9vR`)  
    纯相位传输设计     4u= v  
    opgNt o6$  
     nLY(%):(P  
    Gz:ell$  
    结构设计 |f3 :9(p  
    :B~m^5  
     9`td_qh  
    bD`h/jYv  
    (*Z:ByA  
    更深的分析 'x<o{Hi"\B  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 [LM9^*sG2V  
    •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。 PZihC  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 @_0tq{  
    NH<~B C]I  
     .u:aX$t+  
    Ff1!+P,  
    使用TEA进行性能评估 ]OV}yD2p  
    RMHJI6?LB  
     zy`T! $  
     qIwsK\^p  
    使用FMM进行性能评估 ;)q"X>FMZe  
    rgF4 W8  
     d:{}0hmxI  
    _&N}.y)+t  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 fZb}-  
    uyvjo)T  
     W<:x4gBa  
    QzxEkTc;  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 Nx"|10gC  
    o~M=o:^nH  
     o37D~V;  
     A<+1:@0  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 .Nk5W%7]=  
    |nBs(>b  
     o,RiAtdk  
     K[S)e!\.  
    VirtualLab Fusion技术  'Pxq>Os  
    1#9PE(!2  
     tLcw?aB  
     
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