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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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    在线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  2%@tnk|@  
    Pe<VPf9+  
    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。 A5nggg4  
    n0KpKH<&  
    Fm`*j/rq  
     QAkK5,`vV.  
    设计任务 5,Fq:j)MxW  
    24J c`%7,=  
    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 OAXA<  
    nM[yBA  
     cL9 gaD$;)  
    $Cz2b/O  
    光栅级次分析模块设置 hF'VqJS  
                           !)bZ.1o  
    ?UsCSJ1V  
    使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 )LGVR 3#  
    5]&sXs  
    Mt.Cj;h@^[  
    wV )\M]@  
    48:xvTE?N  
    1. 通过应用设计带中的结构设计，所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 hO"!q;<eS  
    2. 对于此转换，使用了薄元近似(TEA)。因此，所得到的结构与初始相位函数成正比。 aM~IRLmK  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 T=PqA)Ym  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构，需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 2;gvo*k  
    &~*](Ma  
     j|KDgI<0  
    衍射分束器表面 9~hW8{#  
    U p@^C"  
     <tvLKx  
    w"{DLN[Qw  
    为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 L6h<B :l  
    gvI!Ice#  
    p7QZn.,=u  
    9"#C%~=+  
    ,7d/KJ^7  
     sU>IETo  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ^BA I/WP  
    Bz/ba *  
     rd7p$e=i  
    Ph yIea  
     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。 xX-r<:'tmi  
     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，。 kWW2N0~$  
     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。 `df!-\#  
    V/#Ra  
     e|oMbTZ5m  
     .2&L.  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 XP)^81i|  
    8&U Mmbgy  
     ?z>J7 }w*=  
    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。 lJ;Wi  
    sJZ2e6?n  
    rfk{$g  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 x3i}IC  
    ]EKg)E  
    glLVT i  
    设计与评估结果 [mzed{p]]  
    相位功能设计 uE.BB#  
    结构设计 loIb}8  
    TEA评价 N# }A9t  
    FMM评估 Lf(( zk:pt  
    高度标度（公差）     a,Pw2Gcid  
    ~B|m"qY{i  
    通用设置 nF'YG+;|@  
    Ry >y  
    ^i|R6oO_5  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 4Kch=jt4#  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     / <)Vd  
    m%6VwV7U  
    A'#d:lOA  
    纯相位传输设计     "}v.>L<P  
    0Fb ];:a  
     Xr  <H^X  
    2VRGTx  
    结构设计 !~|-CF0z=  
    \96\!7$@O  
     .=;IdLO,Bf  
    #csP.z3^y  
    O &<p 8  
    更深的分析 8)>x)T  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 nh4G;qdU  
    •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。 d@ K-ZMq  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 ]JkEf?;.  
    E[t0b5h  
     by<@\n2B:U  
    y.A3hV%6b  
    使用TEA进行性能评估 ~)f^y!PMQ  
    Kn:Ml4[;  
     }sH[_%)  
     :V.@:x>id  
    使用FMM进行性能评估 > T *`Y0P  
    l(NQk> w  
     dJgLS^1E  
    CFh9@Nx  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 _;03R{e*  
    GCJ[xn(_  
     _f0AV;S:vd  
    0S4BV%7F  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 Wa|V~PL+T  
    aG]>{(~cL  
     d 5yEgc;z  
     ZMQ=D!kT  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 . f_ A%  
    GS>[A b+  
     Y]SF0:v!n  
     'O(=Pz  
    VirtualLab Fusion技术 yIL=jzm`7  
    j"nOxs  
     83c2y;|8  
     
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