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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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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 a6O <t;&  
    K\59vtga  
    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。 ,eWLig  
    DIJmISk  
    y,bD i9*|  
     ! h92dH  
    设计任务 :,g]Om^  
    |~PaCw8-ge  
    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 6As%<g=  
    67 ~pn  
     pf%; *  
    Tu5p`p3-j  
    光栅级次分析模块设置 =;E0PB_w  
                           *M_^I)*L  
    M{)&SNI*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。 s|`wi}"x  
    7upWM~H^  
    W/}_y8q  
    +\)Y,@cw  
    gNc;P[  
    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。 Nh}u]<B  
    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。 #dD0vYT&od  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 $G5:/,Q  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构，需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 1[$zdv{A  
    _:WNk(  
     3^xq+{\)  
    衍射分束器表面 w7&.U qjf  
    O0s!3hKu  
     6(uZn=  
    M ?AX:0  
    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。 /oLY\>pD  
    N u\<Xr8  
    }`%ks  
    C'R6mz%Q?  
    &I(\:|`o  
     YbnXAi\y|  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ts}OE  
    ewHs ]V+U  
     r| )45@  
    DdU w~n,  
     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。 6EO@ Xf7,  
     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，。 SMJRoK3  
     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。 BG= J8  
    oif|X7H;  
     Cb`,N  
    L F} d  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 )tnbl"0  
    YOj&1ymBZ  
     odC"#Rb  
    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。 \7>*ULP  
    ^y KkWB*  
    9V[}#(f$  
    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 i3Bpim.  
    ",J&UTUh  
    N)AlQ'Lwx  
    设计与评估结果 &;)B qqXc  
    相位功能设计 `JpFqZ'58  
    结构设计 ey,f igjd.  
    TEA评价 ,UNk]vd  
    FMM评估 LExm#T`  
    高度标度（公差）     Lo#G. s|  
    ]8DTk!  
    通用设置 hliO/3g  
    dJQK|/  
    B RskxyL&,  
    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。 UnP<`z#  
    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'b%m8  
    P=KhR&gwV~  
    X0-PJ-\aD@  
    纯相位传输设计     *w O~RnP  
    }^$1<GT  
     *Egg*2P;"Q  
    b;5j awG  
    结构设计 -,T!/E  
    wet[f{c  
     g,!.`[e'ex  
    iLNUydiS  
    1[u{y{9 q  
    更深的分析 (d D7"zQ  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 PnInsf%;  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 M j6,VD9L  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 -]Su+/3(,  
    yiI oqvP  
     czpu^BT;;T  
    <FBBR2  
    使用TEA进行性能评估 fCF.P"{W"  
    *($,ay$&H  
     vYb4&VV  
     Sw,*#98  
    使用FMM进行性能评估 *fI n<Cc  
    4g8o~JI:v  
     b @0= &4  
    ;nQ=! .#Q  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 KN`k+!@/7  
    1zH?.-  
     :i& 9}\|,  
    +~aIT=i3  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 AG9DJ{T  
    5[jS(1a`c  
     *AW v  
     Qkx*T9W   
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 w43b=7  
    3en6 7l  
     S`zu.8%5  
     Nc{&AV8Y_v  
    VirtualLab Fusion技术 gN:F50   
    .R"VLE|  
     5R~M@   
     
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