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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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    光币
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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 p+d O w #  
    }]JHY P\  
    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。 )ybF@emc  
    :T<5Tq*+x  
    RaP,dR+P  
     bR8`Y(=F9b  
    设计任务 y*p02\)  
    1+YqdDqQ  
    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 0sTR`Xk  
    DgY !)cS  
     +(^H L3  
    ?0?3yD-!9  
    光栅级次分析模块设置 h[Uo6`  
                           y0~ttfv  
    ;~'&m  
    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。 C7DwA/$D  
    5HIQw9g6  
    B-PX/Q  
    5}c8v2R:B  
    0N$FIw2  
    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。 Lj3Pp$h  
    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。  Lw%_xRn)  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 l@ (:Q!Sk  
    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。 Y*S:/b~y  
    6CSoQ|c{  
     P+wpX  
    衍射分束器表面 0m"Ni:KEf  
    m/ID3_  
     O%N.;Ve  
    AWKJ@&pA9m  
    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。 3dSC`K  
    SvrUXf  
    O;|Cu7WU  
    KHgn  
    F\|4zM  
     OA(.&5]  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ._Ww  
    QodWUbi'&  
     Z!7xRy  
    ]vP}K   
     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。 4 Tw~4b  
     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，。 ic"8'Rwb  
     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。 z?( b|v  
    t,IOq[Vtk  
     ]5Dh<QY&.  
    -6~.;M 5  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 NzTF2ve(  
     Ip:54  
     Poa&htxe1  
    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。 `E?0jQ  
    M.r7^9P  
    a^pbBDi W  
    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 $/B~bJC  
     qLP/z  
    R&a$w8  
    设计与评估结果 T~(Sc'8  
    相位功能设计 X 8R`C0   
    结构设计 Lj9RF<39g  
    TEA评价 &i.sSqSI5  
    FMM评估 !8| }-eFY  
    高度标度（公差）     Q2uV/M1?  
    FROC/'  
    通用设置 2E[7RBFY+\  
    >]z^.U7=  
    A`ajsZ{q,  
    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。 $Ery&rX.  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     ?Ve I lD  
    ;R[3nb9%  
    r$}C<a[U  
    纯相位传输设计     c38XM]Jeq  
    *8/Xh)B;  
     G3%Ju=  
    lM{ fld  
    结构设计 (6Z^0GL  
    nS*Y+Q^9a  
     ,^97Ks ;  
    XW" 0:}`J  
    T9H*]LxK  
    更深的分析 ,3y9yJQa*#  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ~IS8DW$;  
    •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。 Np/\ }J&IF  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 KP>9hEh  
    7K:V<vX5  
     OmO#} k<  
    ?'9IgT[*  
    使用TEA进行性能评估 ]p 3f54!  
    C?T\5}h  
     Cl]?qH*:  
     $?G@ijk,  
    使用FMM进行性能评估 ng"=vmu  
    ,7]hjf_h  
     xI{4<m/0N  
    'in%Gii  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 U5OX.0  
    pB 8D  
     ?YLq iAA  
    (^m] 7l  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 K+F"VW*?  
    C; N6",s!  
     aQtd6L+ J  
     MMs~f*  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 MQ-u9=ys  
    MK=oGzK  
     .qO4ceW2-~  
     cR/Nl pX  
    VirtualLab Fusion技术 u;-&r'J>  
    gM\>{ihM'  
     >|E]??v  
    QL WnP-  
    更多阅读 'bi;Y1:  
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