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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 正序阅读 楼主  发表于: 4小时前
    摘要 -WGlOpg0;  
    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。 $MM[`^~  
    ]jR-<l8I-  
    设计任务 ] ^J  
    (.b!kfC  
    0QEcJ]Qb8  
    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
    N1U.1~U  
    GbvbGEG  
    光栅级次分析模块设置 v2YU2-X[  
    OK z5;#S=  
    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
    xJOp ~fKG  
    V h5\'Sn  
    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。 sBNqg~HwB?  
    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。 "Q{7X[$$^  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 bvT$/ (7  
    4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。
    V-"#Kf9  
    衍射分束器表面 c#@L~<  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 y-Lm^ GW4  
    CYM>4C~>JW  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) IcNZUZGE  
    F'ez{ B\AX  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 R0F&!y!B  
     薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 %mOQIXr1s  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。
    Ki /j\  
    Q{ { =  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 EV;"]lC9  
    d^"|ESQEU  
    m,F4N$  
    设计与评估结果  p.,`3"C1  
    相位功能设计 $M1;d1e6'  
    结构设计 #=Whh 9-d  
    TEA评价 -)DxF<8B  
    FMM评估 [5GzY`/m  
    <B+ WM  
    通用设置 rgEN~e'  
    提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 >=3oe.$)  
    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。
    eXkpU7w;  
    Q0L1!}w   
    纯相位传输设计 LDDt=HEY4  
    _?XR;2 ]  
    "a<:fEsSE  
    结构设计 .AF\[IQ  
    OSwum!hzN  
    t*-_MG  
    更深的分析 `U>]*D68  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 02^Nf7DMR  
    •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。 u!McPM8Yk  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。  3X9  
    EIOP+9zP  
    使用TEA进行性能评估
    |#B)`r8  
    iS`ok  
    (7X^z&2  
    使用FMM进行性能评估 P R_| 8H|  
    I"D}amuv  
    !{A#\~,  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 Uu|R]azbO  
    /^`d o3a}  
    +0:]KG!Zs.  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 0aYoc-( A  
    )\{]4[9N  
    4u1au1c  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 o9Tsyjbj  
     
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