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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 正序阅读 楼主  发表于: 05-25
    摘要 y^z c @f  
    'E&tEbY  
    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。 2Z5_@Y  
    C`R<55x6  
    A{e>7Z72  
      S'\e"w  
    设计任务 {,u})U2  
    `5e{ec c7  
    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 cUr!U\X[  
    w51l;2$des  
     wqi0%Cu*  
    ?J,,RK.  
    光栅级次分析模块设置 DJ*mWi.  
                           Bgn%d4W;G  
    )ki Gk}2  
    使用常规的分束器会话2编辑器，VirtualLabFusion提供了一个指导工具，允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 4$WR8  
    #4JLWg  
    YWs?2I  
    S~hu(x#  
    fERO(o  
    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。 Ctn 4q'Q  
    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。 wZN_YFwQ  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 ec`re+1r  
    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。 !\$V?*p7  
    !/!ga)Y  
     ];lZ:gT  
    衍射分束器表面 SZyORN  
    !n` |k  
     Q4hY\\Hi  
    *c [^/  
    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。 l? U!rFRq`  
    ".%d{z}vz  
    nJGs,~"  
    1]eRragm"  
    fIl!{pv[  
     5A*&!1T  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) CGzu(@dd\  
    NPS*0y/  
     hxK;f  
    ~D>pu%F  
     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。 ,oh;(|=  
     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，。 aZCq{7Xs  
     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。 ! xG*W6IT  
    D4,>g )B  
     kaXq.  
    =u?aP}zc  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 [!yA#{xl,  
    g_`a_0v  
     (y 7X1Qc)  
    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。 {x.0Yh7  
    pm,xGo2  
    &=BzsBh  
    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`E*IaW  
    uBa<5YDF  
    [)1vKaC  
    设计与评估结果 Uu5(/vw]  
    相位功能设计 &v0-$  
    结构设计 $q)YC.5$  
    TEA评价 ,d,2Q  
    FMM评估 m|B=&#  
    高度标度（公差）     D,ZLo~  
    "mf$E|  
    通用设置 )\=xPfs  
    T1 $E][@Iv  
    +q '1P}e  
    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。 Q`<{cFsU  
    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。     LCH\;07V#  
    l^9gFp~I  
    $VvgzjrH  
    纯相位传输设计     1.F&gP)9  
    _E`+0;O  
     3@Mh* \;\b  
    +h4W<YnW  
    结构设计 z6C(?R  
    < ,*\t  
     z{ :;Rb  
    w,LmAWZ4Y  
    \X:e9~  
    更深的分析 ,UMr_ e{|  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 <.QaOLD  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 DFK@/.V  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 su1lv#  
    bGH#s {'5  
     !%,7*F(  
    bTc >-e,  
    使用TEA进行性能评估 FN-/~Su~J  
    Yt]`>C[|D  
     Q+T#J9Y  
     tF`L]1r>  
    使用FMM进行性能评估 <|}Z6Ti  
    FfJp::|ddr  
     qjP~F  
    {Ya$Q#l  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 WMf / S"=  
    2{rWAPHgz  
     ]`&_!T  
    q!z"YpYB  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 )=[\YfK  
     j%Au0k  
     X3:z=X&Zd  
     f=F:Af!  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 .n]"vpWm[  
    _YF>Y=D-  
     @ep.wW  
     f,TW|Y'{g  
    VirtualLab Fusion技术 :W*yfhLt  
    D$}8GYq  
     k4K. ml IO  
    )j36Y =r3  
    更多阅读 "`49m7q1H  
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