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    [技术]VirtualLab Fusion应用:非近轴衍射分束器的设计与严格分析 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 01-20
    摘要 ~)>.%`v&  
    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。 2J$vX(  
    c93 Ok|  
    设计任务 ?OoI6 3&  
    V>Xg\9B_  
    _s5FYb#  
    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
    $UK m[:7  
    #Dz"g_d  
    光栅级次分析模块设置 ^;( dF<?'r  
    1q5S"=+W[  
    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
    iS<1C`%>  
    i^Jw`eAmT  
    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。 +j+ v(-  
    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。 M6qNh`+HO  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 Y"KJ`Rx  
    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。
    8\:>;XG6f  
    衍射分束器表面 DTo"{!  
    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。 h"Wpb}FT  
    F$1{w"&  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 3vAP&i'I  
    #Yp&yi }  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 O0`ofFN  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 1|ddG010  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    }U5$~, *p  
    qTwl\dcncC  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 +t&)Z  
    ,3MHZPJ?k]  
    I?%q`GyP5  
    设计与评估结果 !;[cJbqnh  
    相位功能设计 (Pw,3CbJ  
    结构设计 ][V`ym-e  
    TEA评价 *&_cp]3-WF  
    FMM评估 L\c3D|  
    KU0Ad);e  
    通用设置 DcM/p8da  
    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。 b2[U3)|oO  
    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。
    IuAu_`,Ndi  
    w\N\J^5,Q  
    纯相位传输设计 5[)#3vY  
    fz|_c*&64  
    oAB:H \  
    结构设计 GVn'p Wg  
    D0kz;X  
    L2}<2  
    更深的分析 Vjo[rUW  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 0L#i c61U  
    •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。 *mWl=J;u  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 LN<rBF[_:f  
    ZPq.|6&  
    使用TEA进行性能评估
    S>*i\OnI'  
    F9% +7Op^  
    NRT]dYf"z  
    使用FMM进行性能评估 4t/?b  
    $9X?LGUz  
    $""k Z  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ;XjXv'  
    $XMpC{  
    >mJ`904L  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 2Kr>93O  
    R;A8y  
    KECW~e`  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ]F>#0Rdc  
     
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