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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 正序阅读 楼主  发表于: 05-25
    摘要 Ia=wf"JS)  
    ZT5t~5W  
    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。 f<= #WV  
    J^R))R=  
    i/2OE&*O[  
     Py^F},?J  
    设计任务 y)X;g:w  
    m"t\@f  
    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 rRRiqmq  
    KJo [!|.  
     ClCb.Ozj4  
    Z3<>Z\6D  
    光栅级次分析模块设置 <*3{Twa1T  
                           WO?EzQ ?  
    BNw^ _j1  
    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。 >eQ;\j  
    1mm/Ssw:C  
    *6s B$E_y  
    qAUqlSP5  
    ({zt=}r,  
    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。 <W2}^q7F^  
    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。 nyWA(%N1  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 -==@7*x!Z  
    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。 8>RGmue  
    Oh9wBV  
     4(o: #9I  
    衍射分束器表面 ~O;!y%  
    y44FejH(v  
     g dT3,8`#[  
    Q:& ,8h[  
    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。 M7-piRnd4  
    :{pvA;f  
    -l+ &Bkf  
    */sVuD^b`  
    Vy.A`Hz  
     =K I4  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) JP)/ O!  
    <?kr"[cQeP  
     HK) $ls  
    5gARGA  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 g e)g?IP4  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 { :xINQ=}D  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 O6LZ<}oUR  
    Y$uXBTR`y/  
     mVfg+d(  
    (C*G)Aj7  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 >gM|:FG  
    jv>l6)  
     $'btfo4H  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。 "2;$?*hO#  
    Idop!b5!  
    S!A)kK+  
    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 A\ds0dUE  
    ]IMBRZQqb  
    o[q Kf  
    设计与评估结果 Ay;=1g)8+f  
    相位功能设计 AX}l~ sv  
    结构设计 85Zy0l  
    TEA评价 ugcWFB5|  
    FMM评估 zD}dvI}  
    高度标度（公差）     I&Q.MItW  
    I$xfCu  
    通用设置 VJ;n0*/  
    QE[ETv  
    YqX/7b+  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 >i7zV`eK  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     s`GwRH<#  
    Sq8` )$\  
    Ar7vEa81  
    纯相位传输设计     LL|$M;S  
    pqFgi_2m  
     K Art4+31  
    4]0|fi3}>  
    结构设计 YbB8D-  
    b/cc\d<  
     ^d Fdw\  
    Zm,<2BP>  
    >M[wh>  
    更深的分析 y3 @R>@$  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 fw kX-ON  
    •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。 iI ji[>qz  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 Ic/D!J{Y  
    `VY -3  
     Tm~a& p  
    ~K]5`(KV  
    使用TEA进行性能评估 JYA$_T  
    wZ/Zc} .  
     hZf0q 2  
     wR +C>  
    使用FMM进行性能评估 7.-Q9xv  
    O`1_eK~1<  
     Bpt%\LK\~O  
    F+ qRC_C>O  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 'bVDmm).  
    'D(|NYY  
     ]8FSs/4  
    .<5 66g}VP  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 hi4#8W  
    hw ]x T5  
     {^zieP!  
     1eQa54n  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 B|U*2|e  
    ^[6eo8Ck>  
     hbdq'2!Qr  
     ,paD/  
    VirtualLab Fusion技术 O& k+;r  
    F33&A<(,  
     `7$0H]*6  
    a<-NB9o~v  
    更多阅读 9nF;$ HB  
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     `%_yRJd|;  
     
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