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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 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-03-10
    摘要 _}xd}QW  
    <ABX0U[*  
    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。 zP\7S}p7%  
    w;6bD'.>;  
    KngTc(^_D  
     3?I;ovsM  
    设计任务 ] }|byo  
     as yZe  
    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 4<dcB@v  
    "Jq8?FoT  
     I#F!N6;  
    8.AR.o  
    光栅级次分析模块设置 W !w,f;  
                           dP?Ge}  
    :KJ pk:<  
    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。 l e4?jQQ@L  
    4`m~FNVS   
    V" \0Y0  
    Fb22p6r  
    nfSbM3D]h  
    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。 :}8Z@H!KkY  
    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。 afBE{  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 IYn]U4P.  
    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。 \MC-4Yz  
    3<?   
     i':ydDOOHA  
    衍射分束器表面 XR2~Q)@  
    }D411228  
     lGwl1,=  
    _.IxRk)T  
    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。 o8/ ;;*  
    f"7O  "6  
    >(uZtYM\j  
    L37Y+C//  
    0.T4{JS#  
     %VYAd)gC  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 1tTg P+  
    4#x5MM  
     IW 21T   
    m(RXJORI  
     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。 @1.QEyXG  
     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，。 B~o\+n  
     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。 {!6/x9>  
    HEA#bd\  
     _XJ2fA )  
    t!*+8Q !e  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 qmO6,T-|  
    '!l 1=cZD  
     mxb(<9O  
    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。 ~|<WHHN (  
    R\o<7g-|  
    j83p)ido  
    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 =mA: ctu~v  
    z<H~ItX,n  
    )* 4fzo  
    设计与评估结果 /}Jj  
    相位功能设计 *K> l*l(f]  
    结构设计 a=M\MZK>  
    TEA评价 'F>'(XWWQ  
    FMM评估 XGP6L0j  
    高度标度（公差）     q_-7i  
    X[f=h=|  
    通用设置 #fT*]NN  
    Cmc3k,t  
    M\yT).>z  
    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。 :0s]U_h  
    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。     O'Js}  
    (aD_zG=k5  
    KII *az  
    纯相位传输设计     V(Ub!n:j  
    '1M7M(va  
     D9j3Xu  
    ByCnD  
    结构设计 035rPT7-2-  
    f=)2f =  
     s kg*  
    |SyMngIY  
    L!=QR8?@E  
    更深的分析 76u&EG%  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 FQ=@mjh  
    •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。 ]Dw]p! @  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 rETRTp0HT  
    Iu$K i  
     zbq@pj)Qu  
    Mn)@{^  
    使用TEA进行性能评估 ~%YBI9$+  
    OE}*2P/M>  
     I1PuHf Qs  
      cReB~wk  
    使用FMM进行性能评估 CiB%B`,N  
    HuOIFv  
     ]xuG&O"SBV  
    $m42:amM  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 D9z|VIw8  
    H,b5C_D29  
     jYe'V#5S#  
    'nF2aD%A  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ~R(%D-k  
    eopD5  
     9(@\&>)  
     =Q.^c.sw  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 s0PrbL%_`  
    :s4p/*f  
     v8y1b%  
      ]C) 4  
    VirtualLab Fusion技术 {7)st W  
    M@5?ZZ4L  
     }mAa}{_  
     
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