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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 h5K$mA5  
    % $DI^yS  
    直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大，元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此，设计过程超出了近轴建模方法。因此，在这个例子中，迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构，和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 l(Q?rwI8Y  
    -! K-Htb-  
    M4W5f#C5Ee  
     nakYn  
    设计任务 )[Yv?>ib  
    /g4f`$a  
    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 3Gip<\$v  
    b?'yAXk  
     p"U, G -_  
    mbueP.q[?  
    光栅级次分析模块设置 71{p+3Z&  
                           M^]cM(swK5  
    *H|M;G  
    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。 9cj9SB4  
    PV=5UyjW  
    T'b_W,m~,u  
    \~_9G{2?  
    mtj h`  
    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。 &kpwo )  
    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。 VzKW:St  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 }3L@J8:D"  
    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。 2TA*m{\Hr  
    /ID?DtJ  
     E)fglYWs2  
    衍射分束器表面 v 7x:dcV  
    x UD-iSY  
     Vkc#7W(  
    L:'J Bhg  
    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。 LoGVwRmoC  
    r#B+(X7LM  
    }O4^Cc6  
    TG5XSy  
    .>IhN 5  
     aUtnR<6  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ,kn"> k9  
    $ <#KA3o\  
     qhz]Wm P   
    G"XVn~]  
     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。 SE~[bT  
     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{r)L{]  
     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。 q+vx_4  
    5>\/[I/!  
     +@/"%9w  
    jav#f{'  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 w:<W.7y?0  
    k'5?M  
     $+I;oHWI  
    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。 4zo5}L `Y  
    6<ZkJ:=  
    Aj4T"^fv  
    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 K]9"_UnN  
    n0e1k.A  
    HZf/CE9T  
    设计与评估结果 CtSl  
    相位功能设计 `6xkf&Kt  
    结构设计 os]8BScx  
    TEA评价 V:c;-)(  
    FMM评估 EL9]QI  
    高度标度（公差）     #: [<iSk  
    W!>.$4Q9  
    通用设置 7 !JQB  
    L');!/:  
    k<\$OoOZ  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 ]&pds\  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     (X3Tav  
    ]@Uq=?%  
    I]EbodAyZ,  
    纯相位传输设计     Gnq?"</  
    X'qU*Eo  
     yLQ*"sw\  
    ?pB>0b~3-  
    结构设计 F 70R1OYU  
    1jF`5k  
     cj'}4(  
    cbT7CG  
    20nP/ e  
    更深的分析 d! LE{  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 +y3%3EKs1~  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 d5gR"ja  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 k+ty>bP=  
    uW} s)j.  
     L$E{ycn  
    T"DlT/\  
    使用TEA进行性能评估 -K3^BZ HI  
    *=I}Qh(1  
     |='z{WS  
     c5D)   
    使用FMM进行性能评估 @8pp EFw  
    W)f/0QX}W  
     \S! e![L/  
    ]X ?7ZI^  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 jGpN,/VQa  
    s pp f  
     zM(vr"U   
    !~rY1T~  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ~U@;gLoD  
    %~E ?Z!_W  
     O%5 r[  
     J2xw) +  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 vRH d&0  
    E(8* pI  
     j;-1J_e5  
     g9Xu@N;bL  
    VirtualLab Fusion技术 ,l:ORoND  
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