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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: 05-25
    摘要 6<1 2j7  
    TWE>"8]  
    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。 E{s p  
    =r|e]4  
    wN NXUW  
     Z5/*i un  
    设计任务 !]f80z  
    Nm$B a.Rg  
    使用近轴近似的衍射1：7×7分束器的初步设计通过严格分析，进一步优化零阶均匀性和影响 eJbZA&:  
    I+2#k\y  
     +MZsL7%  
    9*~bAgkWI  
    光栅级次分析模块设置 w'[JfMuP  
                           _E %!5u  
    j<NZ4Rf  
    使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 ly[j=vBV  
    VAW:h5j2@  
    w#6)XR|+,.  
    Ec/&?|$  
    /U$5'BoS  
    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。 hgg 8r#4q  
    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。 elJ?g &"  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 i~3\jD=<  
    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。 K_! R   
    b~$8<\  
     cMs8D  
    衍射分束器表面 ZLDO&}  
    M mmg3%G1  
     e"#QUc(  
    P2Jo^WS  
    为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 +Y?) ?  
    2dsXG$-W2  
    M ^ZEAZi  
    `cQAO1-5  
    v6U Gr4  
     ~3& *>H^U  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) k"3@ G?JY  
    [][ze2+b  
     ?K\r-J!Y  
    t|urvoz  
     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。 C/?x`2'  
     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，。 E3LEeXcLS  
     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。 2P/ Sq  
    &=*sN`  
     )%q!XM  
    Qz4eQlWhp  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 B?%e-xV-  
    dVMduo  
     4A`U [r_>D  
    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。 s%QCdU ]  
    =AcK9?%5  
    8-_atL  
    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 .[r1Qz7G  
    ."Kp6s`k  
    ;il+C!6zpf  
    设计与评估结果 :}U jX|D  
    相位功能设计 wP7 E8'  
    结构设计 )[ QT ?;  
    TEA评价 DH7]TRCMZ)  
    FMM评估 tdHeZv  
    高度标度（公差）     u4tv= +jh  
    1Ep7CV-n}  
    通用设置 Bz(L}V]\k  
    99\lZ{f(  
    2KlVj]!7  
    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。 2:RFPK  
    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。     U3jnH  
    d]USk&8  
    u9{SG^  
    纯相位传输设计     Co,?<v=Ll  
    EQe$~}[  
     'l<Oj&E  
    ]u^ybW"  
    结构设计 l)e6*sDZ,  
    |No9eZ8>.  
     jM-7  
    27i-B\r  
    ? o&goiM  
    更深的分析 4k9$' k  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 HVdB*QEH  
    •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。 4B9D  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 i[4!% FxB  
    7~r_nP_  
     ZA&bp{}D  
    u+y3( 0  
    使用TEA进行性能评估 ;?q-]J?  
    Q;ZV`D/FA  
     GTi=VSGqF  
     f9OY> |a9  
    使用FMM进行性能评估 m70AWG  
    !<HF764@`  
     p' 6h9/  
    yf[1?{iVo  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 [wk1p-hf  
    _R^ZXtypd  
     P1z:L  
    M+M  ;@3  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 9@?|rj e9  
    nXk9 IG(  
     2I3H?Lrx!m  
     E@%1HO_  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 mE;^B%v  
    vT MCZ+^g  
     S'`G7ht  
     p I.~j]*:{  
    VirtualLab Fusion技术 q6hH]Q>w*  
    vM-kk:n7f  
     ]N,'3`&::  
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    更多阅读 O 3?^P"C  
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