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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
    0
    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 05-25
    摘要 l 6;}nG  
    C>vp oCA  
    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。 il \q{Y o  
    :{d?B$  
    "@JSF  
     X=<-rFW  
    设计任务 Ifm|_  
    SV4a_m?  
    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 ;MqH)M  
    S 'jH  
     4$+9Wv  
    ,h'q}5  
    光栅级次分析模块设置 R~$W  
                           z#8d\X/  
    d5zF9;[  
    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。 |d* K'+  
    94umk*ib  
    (1r.AG`g  
    a_UVb'z  
    )vFJx[a<n`  
    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。 e>Vr#a4  
    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。 \# .@*?fk  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 ubn`w=w$  
    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。 ZX0ZN2 ]  
    / ;U  
     :RsO $@0G  
    衍射分束器表面 rRN7H L+b  
    K; 7o+Xr  
     S+Aq0B<  
    qYHAXc}$  
    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。 Y~qv 0O6K  
    zW`$T 88~  
    qHGXs@*M&  
    paUlp7x  
     q$$:<*Uy  
     D@V1}/$UoN  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 7gR8Wr ^  
    }t tiL  
     A4,tv#z  
    !%' 1 x2?  
     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。 8]6u]3q#  
     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，。 ESk<*-  
     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。 yv:8=.r}M  
    3@ a  
     LFsrqdzJ  
    >^#OtFHuT)  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 ceakTAB[  
    4WV'\R+m  
     sp4J%2b  
    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。 xkIRI1*!  
    Vy-EY*r|  
    mC P*v-  
    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 $]4>;gTL'  
    4J=6A4O5Z  
    PiD%PBmUl  
    设计与评估结果 =&QC&CqEi  
    相位功能设计  D(}w$hi8  
    结构设计 ;-=Q6Ms8  
    TEA评价 O2|[g8(_F  
    FMM评估 z~TG~_s  
    高度标度（公差）     {*VCR  
    `I(#.*  
    通用设置 sd;J(<Ofh  
    -@49Zh2'  
    MS~c  $  
    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。 8}/v[8p  
    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。     ?*i qg[:  
    vEJ2d&  
    <}~`YU>=v  
    纯相位传输设计     , Vz 1l_7  
    )D ^.{70N  
     ;=IC.<Q<}  
    Mp=2}d%P  
    结构设计 jseyT#2  
    2BLcun  
     >#}MDwKZD  
    <qD/ #$   
    P q\m8iS,w  
    更深的分析 c[:OK9TH  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 Z^i=51  
    •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。 6Q<^,`/T  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 | ,bCYK  
    jk-hIl&  
     d\aarhD8*  
    k!e \O>+  
    使用TEA进行性能评估 s#,~Zb=  
    wB6 ILTu1  
     BU[ .P]  
     V[f-Nj Kf  
    使用FMM进行性能评估 $x,?+N  
    %G6ml,  
     q\Cg2[nn2  
    Lpw9hj|  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ;[%_sVIy  
    ncg5%(2  
     tlw$/tMa  
    kt8P\/~*i  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 NET?Ep  
    ~b+TkPU   
     8'Dp3x^W>  
     k0IW,z%  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 %c%0pGn8-  
    y2k '^zE  
     V5y8VT=I  
     iOpMU  
    VirtualLab Fusion技术 ,-PzUR4_Kj  
    J&4QI( b.  
     )Lht}I ]:  
    Ov1$7 r@  
    更多阅读 Fj\}&H*+  
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