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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 正序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 T' &I{L33Y  
    sq[iY  
    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。 qI<mjB{3`  
    tj4VWJK  
    !Kj,9NX{U  
     jeX^}]x|%  
    设计任务 }mdAM6  
    mfo1+owT  
    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 %S nd\  
    mkF"   
     vIwCJN1C  
    "xHgqgFyO  
    光栅级次分析模块设置 Y2SJ7  
                           rKf-+6Na  
    *B{j.{ p(  
    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。 ~-m"   
    ^__Dd)(  
    &2zq%((r  
    a@*S+3  
    2e9es  
    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。 y+6o{`0  
    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。 78OIUNm`  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 ANSFdc  
    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。 G\r?f&  
    +g]yA3  
     FE! lok  
    衍射分束器表面 zs*L~_K  
    yH*6@P4:0=  
     WT`4s  
    @kU@N?5e  
    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。 i21Gw41p:  
    GJp85B!PlO  
    %\r!7@Q  
    -3lb@ 6I6  
    hcbv;[bG  
     h!:~f-@j4  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 5N*Ux4M  
    dwd:6.J(  
     "=za??\K}  
    ~\3kx]^10  
     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。 (B-43!C  
     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，。 15o?{=b[  
     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。 |{ PI102  
    70mpSD3  
     6 ]pX>Xho  
    f'{]"^e=  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 D HT&,=  
    !i%"7tQ3$  
     |7pR)KH3  
    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。 ,b;{emX h  
    XNb ZNaAd  
    RxN,^!OV  
    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 -yg?V2  
    ]B]*/  
    0{PzUIM,W  
    设计与评估结果 ld7v3:M  
    相位功能设计 p6XtTx  
    结构设计 yxq}QSb \3  
    TEA评价 lP!;3iJ B  
    FMM评估 "a/ Q%.P  
    高度标度（公差）     \7 NpT}dj  
    -TOIc%  
    通用设置 ^T,Gu-2>  
    \ y{Tn@7  
    %-AE]-/HI  
    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。 fiN3xP]V  
    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。     g@Qgxsyk>  
    [e4]"v`N  
    3#45m+D  
    纯相位传输设计     F5qFYL;  
    z>06hBv(?Y  
     N#_GJSG_|  
    ~|AwN [  
    结构设计 =}:)y0L  
    9A7@ 5F  
     n7YEG-J  
    *79m^  
    S$^ RbI  
    更深的分析 oejfU;+$  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 1I}b|6 `  
    •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。 )CS.F=  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 !HJ$UG/\  
    cbu@*NzY,  
     02k4 N%  
    DF{ Qw@P!  
    使用TEA进行性能评估 Q!FLR>8  
    UP{j5gR:_  
     O!Z|r ?  
     WmQ 01v  
    使用FMM进行性能评估 nD2, !71  
    Px>va01n  
     xyE1Gw`V  
    h`}3h< 8  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 -sMytHH.  
    iY bX  
     .~gl19#:T  
    <d7V<&@o=  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 **[Z^$)u(  
    CC3v%^81l^  
     )P>u9=?,=E  
     g+C!kaC)  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 TjBY 4  
    ~/tKMS6T  
     Y3ZK%OyPR  
     :;!\vfZbU  
    VirtualLab Fusion技术 8%~t  
    e|r0zw S  
     '~wpP=<yyF  
     
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