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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-03-10
    摘要 >yXhP6  
    "0[`U(/  
    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。 Q\ 6-SAS  
    f_[dFKoX  
    }F!Uu KR  
     OG?7( UJ  
    设计任务 9X=<uS  
    ~mXzQ be p  
    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 8a)Brl}u  
    fxoEK}TM  
     7x>^ip"7  
    T)7U+~nQ"  
    光栅级次分析模块设置 WQ[n K5#  
                           {}k3nJfE  
    BO7HJF)a  
    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。 7<MEMNYX  
    u*P@Nuy6  
    sL~4 ~178  
    EJTM >Rpor  
    BA1uo0S `S  
    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。 zQ{bMj<S  
    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。 9?O8j1F  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 G"J nQ  
    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。 j,^&U|!  
    {cOx0=  
     Qc&Y|]p"  
    衍射分束器表面 v+in:\Dv  
    k89N}MA   
     {G x=QNd  
    d wG!]j>:_  
    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。 #2ta8m),  
    L{&2 P  
    .#SgU<Wq  
    u%:`r*r  
    0m*b9+q  
      S9}I  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) B!x#|vGXL  
    YlbX_h2S"  
     W0sLMHq  
    tB~#;: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。 }aE'  
     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，。 %|}*xMQ  
     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。 L+%kibnY'  
    }lX$KuD  
     `b8nz 7  
    Y0|){&PCt  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 WXmfh  
    Vlz\n  
     .G\](%  
    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。 a'jUM+D;  
    :FS5BT$=  
    t*H2;|zn_  
    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 g_c@Kyf  
    erUK; +2g  
    i@?|vu  
    设计与评估结果  mih}?oi  
    相位功能设计 f|w;u!U(  
    结构设计 <#?dPDMG.*  
    TEA评价 z/4<x?}+hE  
    FMM评估 0>SA90Q  
    高度标度（公差）     d"db`8 ;S  
    96~y\X@x  
    通用设置 dL% *;   
    }g-w[w 7p  
    +%\Ci!%b  
    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。 \h#aPG<yo  
    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。     >YWK"~|i~  
    K<5yjG8&  
    :s_.K'4?a  
    纯相位传输设计     }B7Txo,Z  
    ~8nR3ki  
     ) u{ ]rb[  
    _|12BVq  
    结构设计 j3-o}6  
    ^uUA41o`eJ  
     V? tH/P  
    DL4`j>2Ov  
    qqZ4K:oC,  
    更深的分析 V':A!  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ,}'8. f  
    •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。 PjBAf'  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 W+Mw:,>*s  
    GNv{ Ij<  
     f?/OV*  
    }FS_"0  
    使用TEA进行性能评估 V;SV0~&  
    bi+M28m  
     8Snv, Lb`^  
     fK=0?]s}I  
    使用FMM进行性能评估 6 ~0kb_td  
    ~L<"]V+B  
     ps2j]g  
    P ah@d!%A  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 WcSvw  
    PZ6R+n8  
     O@@nGSc@  
     N#9N ^#1  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 6T4DuF   
    5&p}^hS5  
     ({Md({|  
     ; k.@=  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ]QJ5JtD-  
    t^MTR6y+8  
     Bq)dqLwk  
     z{Yfiv\-r  
    VirtualLab Fusion技术 dF51_Kk  
    L3oL>r'|  
     Ewkx4,`Ff  
     
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