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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 正序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 w}7`Vas9  
    ysvn*9h+&  
    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。 Kz'W |  
    b}[{'  
    k9Yr&8B  
     MLL2V`vBT  
    设计任务 qE(`@G  
    JlG yGr^MD  
    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 8B\,*JGY2  
    5%+T~ E*  
     R(x% <I  
    vW~_+:),e  
    光栅级次分析模块设置 -7\RO%U  
                           W*VQ"CW{^]  
    m@"!=CTKd  
    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。 E6BW&Xp  
    '?Hy"5gUA  
    hydn" 9;  
    ?ILNp`k  
    R:OoQ^c  
    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。 ~l.]3wyk  
    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。 k98--kc5  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 Hs2L$TX  
    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。 o1YhYA  
    v82@']IN  
     cj5p I?@e)  
    衍射分束器表面 b/WVWDyob/  
    ~d>O.*Q)  
     VSM%<-iQ  
    5E~][. d  
    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。 I]TL#ywF   
    E&]S No<  
    zoO>N'b3)  
    &a1agi7M  
    -3ha LdRk6  
     b>;5#OQfn  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) OB5(4TY  
    +U@P+;  
     /V:%}Z  
    J6\<>5 A?  
     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。 ;`@DQvVZ:  
     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，。 4AUY8Pxp  
     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。 wgfn:LR  
    rHN>fySn7  
     7;c{lQOj}  
    Fx)]AJ~[t  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 W9.Z hpM  
    trM8 p  
     B*K%&w10~  
    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。 pHKj*Y  
    ;LthdY()n(  
    9OP d'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 w QwY_ _  
    B.|2w  
    ^#XxqVdPk  
    设计与评估结果 5v!Uec'+  
    相位功能设计 rJD>]3D5p  
    结构设计 Yb414K  
    TEA评价 4jO~kcad  
    FMM评估 ENjrv   
    高度标度（公差）     cXtL3T+  
    ;/ >~|@  
    通用设置 x&8fmUS:@;  
    @^#y23R U  
    EtN"K-X  
    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。 Za4 YD  
    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。     !X*L<)=nh  
    5|Vb)QBv%  
    eBtkTWx5[/  
    纯相位传输设计     H;Z{R@kf  
    ]Cbht\Ag"  
     @q[-,EA9  
    rTW1'@E  
    结构设计 kMN z5P  
    fJC)>doM  
     I-&/]<5y  
    CK'Cf{S  
    hq(3%- 7&  
    更深的分析 li,kW`j+t  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ~d){7OG  
    •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。 irgjq/&d  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 |LiFX5!\  
    7u o4F= %  
     7s>d/F3*  
    $aG]V-M>  
    使用TEA进行性能评估 )<IbQH|_  
    OlMCF.W#3  
     .oAg (@^6  
     ]-L/Of6F)|  
    使用FMM进行性能评估 CDoZv""  
    .J&~u0g  
     #q(BR{A>t  
    S7~yRIjB  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 sfa T`q  
    ;cxYX/fJ  
     ,Sghi&Ky  
    2zArAch  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 %+xh  
    P^VV8Z>\&  
     ~sMn/T*fv  
     an0@EkZ  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 x/bO;9E%U4  
    "R4~ 8r  
     rbQA6_U 5A  
     LvhF@%(9J  
    VirtualLab Fusion技术 dpGaI  
    Kze\|yJ  
     9bqfZ"6nXY  
     
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