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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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    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 U3+A MVnB  
    }7Jp :.qk  
    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。 BCBUb  
    qw2)v*Fn  
    | +fwvi&a  
     zhjJ>d%w  
    设计任务 Rf?%Tv0\  
    PF6 7z]<o  
    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 @.1Qs`pt  
    ng 9NE8F  
     [aHlu[,  
    <"A#Eok|4  
    光栅级次分析模块设置 6&mWIk^VC  
                           0Gx*'B=  
    NZfd_? 3  
    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。 H) cQO?B  
    s.KOBNCFa  
    u]0!|Jd0  
    l@#b;M/  
    8:<1|]]  
    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。 #r(a~  
    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。 Zik m?(J  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 8;0 ^'Qr8  
    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。 xY+A]Up|w  
    4rm87/u*0  
     QY =QQG  
    衍射分束器表面 ]o `4Z"  
    RW)k_#%=  
     QU,?}w'?d  
    >pnz_MQ   
    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。 B6uf;Yc  
    GajI\_o  
    T%w(P ^qk  
    *5^ze+:  
    GV=V^Fl .  
     N4s$.`  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) v >NTh  
    IQ#So]9~Y  
     sv@}x[L  
    .N&QW `  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 hl}dgp((  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 vRxL&8`&  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 y^ 3,X_0  
    IG>>j}  
     )2/b$i,JKk  
    I ;l`VtD  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 6B /Jp  
    N4tc V\O  
     }WoX9M; 1  
    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。 /1U,+g^O>  
    r!>es;R8  
    %uF:)   
    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 aL{EkiR  
    E#m76]vkCU  
    V.+DP  
    设计与评估结果 \A~4\um  
    相位功能设计 ;wfH^2HxE)  
    结构设计 XNy:0C  
    TEA评价  PVS\,  
    FMM评估 Ogn,1nm%  
    高度标度（公差）     O'Vh{JHf  
    P~;<o! f  
    通用设置 ~rp.jd 0l  
    N <ja6Ac  
    nsy !p5o  
    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。 zp}yiE!bl  
    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。     J*/$ywI  
    Ti /;|lP@  
    k:@a[qnY  
    纯相位传输设计     l^)o'YS y  
    Uzy ;#q  
     'Wd3`4V$  
    9(V=Ubj  
    结构设计 }Z<D^Z~w  
    (8+.#1!*  
     'cWlY3%t  
    PpI+@:p[  
    &:IfhS  
    更深的分析 9N`+ O  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 Fa Qu$q  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 _gis+f/8h  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 Z:W')Nd(  
    g9RzzE!  
     sqgD?:@J  
    9CgXc5  
    使用TEA进行性能评估 =P@M&Yy'  
    ayB=|*Q"  
      dfYYyE  
      WMt&8W5  
    使用FMM进行性能评估 .N'%hh  
    k 2 mkOb  
     qJe&jLZa  
    4+Li)A:4.  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 w-{#6/<kI5  
    v]UU&Jq8U  
     S}XB |  
    &VtWSq-)  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 )eIz{Mdp=  
    G FSlYG  
     Xuz8"b5^Zx  
     N?Z+zN&P  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 a,F8+ Pb>  
    bqf]$}/8k  
     7N-CtQnv  
     ,4h! "c  
    VirtualLab Fusion技术 R(n0!h4  
    v ](G?L9b  
     %BT)oH}  
     
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