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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 Tz2<# pLR  
    sp&)1?!M  
    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。 2:D1<z6RQ  
    CsW*E,|xyP  
    3&vUR(10  
     ]2'{W]m  
    设计任务 2_#V w&v  
    +]NPxUa  
    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 % .n 7+  
    sXm,y$ \m  
     @qWes@  
    Z|dng6ck  
    光栅级次分析模块设置 F!qt#Sw!\  
                           Ex3V[v+D(  
    kpt 0spp  
    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。  C#x9RW  
    ]U,f}T"e  
    vW:XM0  
    {Tym#  
    ZsikI@?  
    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。 +x"cWOg  
    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。 Lv`NS+fX  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 f;PvXq<7"  
    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。 >"q~9b A  
    7L\kna<  
     tZn=[X~Vw@  
    衍射分束器表面 %knPeo&  
    W2\ Q-4D  
     ><Z`) }f  
    G~;hD-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。 Sxw%6Va]p  
    4,pSC  
    yxU??#v|g  
    "mm|0PUJ  
    'aoHNZfxw  
     V=g<3R&  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) eTp}*'$p  
    gAWrn^2L5  
     U~e^  
    ,awp)@VG7  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 ^7l^ /GSO  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 0aS&!"o!  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 `]xot8  
    L?c7M}vV  
     &J~%Nt  
    :jp4 !0w  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 M!ra3Y  
    iqj ZC80  
     :6Q`! in  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。 ADa'(#+6  
    4&c7^ 4w~  
    8v)PDO~D}A  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 cNd2XQB9=  
    &sRjs  
    r ]cC4%in  
    设计与评估结果 q3s +?&  
    相位功能设计 m8|&z{  
    结构设计 #iot.alNA  
    TEA评价 *&vySyt  
    FMM评估 +'NiuN  
    高度标度（公差）     G'>z~I]6S  
    %7$oig\wE  
    通用设置 \5wC&|WEB  
    ;-koMD!2F  
    u$ZahN!  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 <A,G:&d~  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     EQ j2:9f  
    jR^>xp;  
    ]c8O"4n n  
    纯相位传输设计     Q7]VB p4  
    p?X`f#  
     kS$HIOt823  
    myj^c>1Iz  
    结构设计 '42P=vzo  
    90pk  
     Y(D@B|"'m  
    # Z*nc0C  
    a%-P^M;a2  
    更深的分析  'S f  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 pEjA*6v|,  
    •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。 [p +h b  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 ~?pF'3q  
    TT429  
     LW;UL}av  
    FshQ OFW  
    使用TEA进行性能评估 od- 0wJN-m  
    Ah2%LXdHA  
     VvwQz#S  
     )p MZ5|+X  
    使用FMM进行性能评估 }31z 35  
    ~67L  
     |4i,Vkfhe  
    -4JdK O  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 VY'#>k} }  
    :B=p%C  
     ]FLuiC  
    2'"$Y'  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 t/,k{5lX  
    )T6+}   
     'iN8JO>  
     wovWEtVBU  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 0;Y_@UVj  
    OC'cP[$ _  
     @|&P#wd.u  
     FU0&EO  
    VirtualLab Fusion技术 }6P]32d  
    q_8qowu"  
     %S22[;v{N  
     
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