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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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    在线infotek
    科学家
     
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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 03-10
    摘要 5+dQGcE@  
    NxVqV5 '  
    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。 4AB7uw  
    Q PgM<ns  
    hv te)  
     l)GV&V  
    设计任务 x3O$eKy\|5  
    ZWaHG_ U)  
    使用近轴近似的衍射1：7×7分束器的初步设计通过严格分析，进一步优化零阶均匀性和影响 MrEyN8X  
    ~]BxM9  
      )]L:OE  
    cf?*6q?n  
    光栅级次分析模块设置 J_]?.V*A  
                           !VU[=~  
     UN[rW0*  
    使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 5an#,vCn{  
    =< j8)2  
    MHmaut#  
    {0F\Y+  
    v.H00}[.  
    1. 通过应用设计带中的结构设计，所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 6"C$]kF?  
    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。 v??}d   
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 J4!Om&\@  
    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。 vBAds  
    74hGkf^S  
     zz3Rld!b[  
    衍射分束器表面 TWkuR]5  
    znv2:  
     VU`aH9g3(  
    p6u"$)wt  
    为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 ;o }pRC  
    FI{9k(  
    YpMQY-n  
    )B.NV<m  
    z(L\I  
     7sZVN  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 9{_D"h}}  
    0@z=0}0Z  
     LM }0QL m?  
    #R v&b@K  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 *#{[9d  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 91|=D \8aE  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 #!0le:_  
    rld4uy}m  
     |uVhfD=NG  
    FC+K2Yf1=0  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 'p,QI>  
    F }l_=  
     W#!![JDc  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。 \hv1"WaJ  
    F M:ax{  
    7bOL,S  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 S*~v9+  
    QWG?^T fi  
    f@Mm{3&.  
    设计与评估结果 @bU(z$eB  
    相位功能设计 v`#T)5gl-  
    结构设计 TWE$@/9)g  
    TEA评价 u!`oKe;  
    FMM评估 <Okk;rj2  
    高度标度（公差）     ~jMdM~}  
    J'B6l#N  
    通用设置 u|h>z|4lJj  
    rSDS9Vf(  
    ]Ija,C!#  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 )>08{7  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     i)=!U>B_0  
    #|`/K[.xd%  
    `~Nd4EA)2  
    纯相位传输设计     H)aeS F5  
    ,p6X3zY  
     C'3/B)u}l  
    xb$eFiQ  
    结构设计 7Fb |~In<Z  
    :9!? ${4R  
     tkU"/$Vi\  
    _ q`$W9M+k  
    {#YGor|  
    更深的分析 ~yz7/?A)TS  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 %m r  
    •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。 DPR=Xls  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 f.rc~UI?  
    $FUWB6M  
     U{n< n8  
    z OkUR9  
    使用TEA进行性能评估 e(E6 t_  
    |NFX"wv:c<  
     .hW_P62\#  
     gf2<dEff  
    使用FMM进行性能评估 odAeBQy  
    X& EcQ  
     o =)hUr  
    l(|@ dp  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 D/C,Q|Ya6  
    g@]G [(  
     FaO=<jYi  
    Fa78yY+6  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 16=tHo8|  
    wlr/zquAE9  
     $8#zPJR&  
     7@"J&><w!  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 gd3~R+Kd  
    ((L=1]w  
     ;KqH]h)  
     8*y hx  
    VirtualLab Fusion技术 Et{4*+A  
    3uA%1 E  
     \5.36Se  
     
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