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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 /Ny#+$cfk  
    4aKppj  
    直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大，元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此，设计过程超出了近轴建模方法。因此，在这个例子中，迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构，和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 wD /jN:  
    gtIEpYN+  
    ,4=mlte"  
     )%<,JD  
    设计任务 OdO n wY  
    D< kf/hj  
    使用近轴近似的衍射1：7×7分束器的初步设计通过严格分析，进一步优化零阶均匀性和影响 2PSkLS&IM  
    O`I}Lg]~q  
     lbGPy'h<rt  
    &- !$qUli  
    光栅级次分析模块设置 BSy{"K*M  
                            :YPi>L5  
    FAdTp.   
    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。 Z ;[xaP\S  
    RN}joKV  
    ~'|^|*}~Dj  
     vY"I  
    VrWQ]L  
    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。 4TyzD%pOw  
    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。 ~Ye nH  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 -0TI7 @  
    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。 \T!,Z;zK  
    `[e0_g\  
     zl|+YjR  
    衍射分束器表面 J@QOF+&  
    8C[eHC*r  
     gvPHB+#A  
    (zxL!ZR<  
    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。 `GlOl-  
    6pt|Crvu  
    J1 w3g,  
     E(wS6  
    B.KK@  
     Spu;   
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) >FS%-eI6  
    I[b{*g2Zw  
     e z_c;  
    feH&Ug4?G  
     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。 [k75+#'  
     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，。 {U@"]{3Qx  
     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。 Y^C(<N$  
    EQk omjv  
     }_-tJ.  
    6)W8HX~+  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 &/:c?F?l  
    :fnJp9c  
     =[[I<[BZq  
    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。 Z op/ MeI  
    >;F}>_i  
    vbX.0f "n  
    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 s&+`>  
    dcTZL$  
    /|#2ehE  
    设计与评估结果 E2z=U  
    相位功能设计 g/WDAO?d  
    结构设计 m-a':  
    TEA评价 j?T>S]xOX  
    FMM评估 WnU2.:  
    高度标度（公差）     ueg%D +u  
    8G2QI4  
    通用设置 YMy**  
    ^UhqV"[7k  
    ^CM@VmPp  
    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。 VC_F Cz  
    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。     k {vd1,HZ  
    IP-M)_I  
    b6H7>x  
    纯相位传输设计     nr8#;D  
    YXmy-o >  
     f}KV4'n  
    Tr4\ `a-i  
    结构设计 \TnK<83  
    @[`]w`9Q7  
     ^|vP").aQm  
    m(dW["8D  
    pIug$Ke_%  
    更深的分析 lp5'-Jo  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 >WJQxL4  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 Sn 7 h$  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 44w "U%+  
    @3 +   
     9eE FX7  
    ?B)e8i<[f  
    使用TEA进行性能评估 ~(NFjCUY?  
    8Fbt >-N<\  
     \d:Uq5d)0  
     wlh%{l  
    使用FMM进行性能评估 ^y93h8\y  
    R<hsG%BS(D  
     &B1!,joH~  
    ar'VoL}  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 MSp) Jc  
    7|bBC+;(  
     > PL}7f&:  
    NXz/1ut%  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 uINEq{yo  
    8/y8tMm]  
     iCGHcN^3  
     k Q_Vj7  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 `#r/L@QI  
    $]W*;MTI}  
     9"L!A,&'  
     BLt_(S?Z`  
    VirtualLab Fusion技术 m(5LXH Jnv  
    e5lJ)_o  
     Nr"GxezU+A  
    h+cOOm-)  
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    }N,v&  B  
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