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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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    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 O]%Vh l  
    fUa[3)I  
    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。 %Q y9X+N:  
    D'Y=}I)8Dn  
    < +X,oxg  
     F,/yK-9  
    设计任务 1vUW$)?X  
    P{%R*hb]  
    使用近轴近似的衍射1：7×7分束器的初步设计通过严格分析，进一步优化零阶均匀性和影响 9ELRn@5.  
    y_}jf,b4  
     /& wA$h  
    D+('1E?  
    光栅级次分析模块设置 s8|F e_  
                           d[$YTw  
    a`_w9r+v  
    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。 qfa[KD)!aB  
    5KRI}f  
    C[s='v~}  
    /6yH ,{(a  
    Q5>]f/LD  
    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。 %IH ra6  
    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。 m(p0)X),_i  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 /\ u1q<  
    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。 ^;mnP=`l[  
    *7G5\[gI$  
     8c5%~}kG  
    衍射分束器表面 YT\.${N  
    R/@n+tb e  
     WNWtQ2]  
    #xfPobQ>il  
    为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 B(qwTz 51  
    |tdsg  
    9KDm<Q-mf  
    Zg/ ],/`  
    8rpr10;U  
     *4?%Y8;bF6  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) cByUP#hW  
    3iBUIv  
     Dhzm C  
    <g'0q*qE  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 `| f1^C^  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 8Y&_X0T|  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 @lTd,V5f  
    F%`O$uXA  
     z-G*:DfgH  
    #s3R4@{  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 ~xU\%@I\  
    /\d@AB^5I  
     w*krPaT3  
    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。 :3.!?mOe2  
    'NSfGC%7R  
    h}yfL@  
    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 +5qY*$dn  
    f/UIpswrZ'  
    I/Q~rVt  
    设计与评估结果 ^+rI=c 0  
    相位功能设计 N%fDgK  
    结构设计 Uo=_=.GQ  
    TEA评价 ]y~"M  
    FMM评估 EN;4EC7tE  
    高度标度（公差）     *r].EBJ\  
    U_<k*o@:  
    通用设置 c%5Suu( J6  
    ).8NZ Aj  
    uow{a*q d6  
    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。 ,FWsgqL{l  
    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。     |0xP'(  
    33OkY C%e  
    $_Q]3"U  
    纯相位传输设计     Y20T$5{#  
    cNiNLwc  
     "`Y.5.  
    *:8,w?Nt  
    结构设计 't'2z  
    yt1dYF0Xq  
     \VHRI<$+5  
     .F/0:)  
    Wh^wKF~%  
    更深的分析  7;$[s6$  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ujh`&GiB+  
    •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。 _FP'SVa}D  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 5m9;'SF  
    Q(/F7 "m  
     iG+=whvL  
    2}U:6w  
    使用TEA进行性能评估 8om)A0S  
    y@9ifFr  
     e7M6|6nb  
     }E#1Z\)  
    使用FMM进行性能评估 2aJ_[3p/h]  
    |C}=  1  
     |G(I,EPag  
    ]^I[SG,  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 B~47mw&b  
    }T&~DVM  
     2!? =I'uMA  
    /5m~t.Z9M  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 _ pO1XM  
     wkKSL  
     A?"/ >LM  
     q*7:L  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 hGb SN_F  
    1-~sj)*k  
     Y Sux#*#H  
     T0"q,lrdxV  
    VirtualLab Fusion技术 U?A3>  
    ]. 0;;v6)  
     :ioD  *k  
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    更多阅读 C^7M>i  
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