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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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    25750
    光券
    0
    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 |UN0jR  
    [eebIJs  
    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。 IvFxI#.ju  
    d7.}=E.L  
    (*>%^C?  
      $^F L*w  
    设计任务 |N%?7PZ(  
    Em?Z  
    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 h\#\hx  
    >YwvM=b"V  
     @kCFc}  
    %l4LX~-:  
    光栅级次分析模块设置 /UP&TyZ  
                           &DQyJJ`k  
    04`2MNfxG  
    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。 N8!V%i?  
    A dNQS  
    @N,(82k  
    4PtRTb0<i3  
    F7!g+LPc<  
    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。 $l05VZ  
    2. 对于此转换，使用了薄元近似(TEA)。因此，所得到的结构与初始相位函数成正比。 TYv'#{  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 @]v}& j7  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构，需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 TPjElBh  
    cZB?_[Cp  
     !6Sr*a*5  
    衍射分束器表面  n7g}u  
    I$. HG]  
     dwd5P7  
    (_h=|VjK(I  
    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。 q~esxp  
     .dA_}  
    F|+Qi BO  
    zSy^vM;6zf  
    0,b.;r  
     US5 ]@!  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) SlU?,)J}  
    GM_~2Er]  
     sIUhk7Cd8  
    -|K^!G  
     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。 ]Sj<1tx7f  
     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，。 %.k~L  
     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。 5`Q*  
    tu5g> qb  
     b#~K>  
    ``X1xiB  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 3K;V3pJ].  
    #`Af  
     J,iS<lV_  
    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。 =VC"X?N  
    i}u,_ }  
    ~Up5+7k@  
    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 z) :LF<  
    s#Os?Q?  
    8jBrD1  
    设计与评估结果 `O+}$wP  
    相位功能设计 #VM+.75o1  
    结构设计 ,> Ya%;h2k  
    TEA评价 {lam],#r  
    FMM评估 %#go9H(K  
    高度标度（公差）     ~F [V  
    xDqJsp=]-  
    通用设置 -!@]z2uU  
    V^* ];`^  
    U/}("i![Dy  
    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。 7)RDu,fx  
    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。     =EJ8J;y_f  
    hs;YMUA"  
    wH?]kV8Q  
    纯相位传输设计     .-Z=Aa>  
    8'>yB  
     ^;8dl.;  
    Z=+Tw!wR>  
    结构设计 /1y\EEc  
    oV/:T\Qn=  
     ;B^ 9sr  
    eoj(zY3  
    =67ab_V  
    更深的分析 tZXq<k9  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 wC>}9OM  
    •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。 p=XEMVqm  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。  l;;,[xhq  
    dz6&TdEl  
     QbJE+m5  
    xcQD]"   
    使用TEA进行性能评估 (^HU|   
    uv|RpIve:  
     Kj7 ?_o{  
     <`V_H~Z  
    使用FMM进行性能评估 $x/VO\Z{-  
    6:Hd`  
     rff_=(?i  
    n-he|u  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 Y=?Tm,z4  
    ]."t  
     {i<L<Y(3  
    *b4W+E  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 + Pc2`,pw|  
    %jo,Gv  
     J4]tT pu"K  
     cd&sAK"  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 fKbg?  
    1f+z[ad&^  
     V.e30u5  
     /EW=OZ/  
    VirtualLab Fusion技术 /g>]J70  
    kmg/hNtN  
     W5uC5C*,l  
     
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