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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 lKA2~o  
    5;yVA  
    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。 KX$Q`lM   
    =2tl149m/z  
    jb {5   
     {z0PB] U  
    设计任务 h_?#.z0ih;  
    ?D]qw4J  
    使用近轴近似的衍射1：7×7分束器的初步设计通过严格分析，进一步优化零阶均匀性和影响 lV )SOs$  
    Jz Z9ua  
     QU%'z/dip  
    u4,b%h.  
    光栅级次分析模块设置 vo3[)BDbT  
                           WC ZDS>  
    K" U!SWv  
    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。 /&Vgo ~.J  
    /ar/4\b  
    qW(_0<E  
    VjhwafYC  
    V9r58hbVT  
    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。 1WbawiG}  
    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。 u9~RD  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 jy2@t*  
    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*OYYI`R  
    3NA G}S  
     r1!]<=&\  
    衍射分束器表面 #&jr9RB  
    q=|0lZ$`V_  
     %G>|u/:U  
    ~!G&K`u  
    为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 /qalj\ud  
    VtJy0OGcRP  
    D8I)3cXa'  
    D_MNF =7  
    OJH:k~]0!  
     |}y6U< I  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) H@R2mw  
    g :Z, ab4  
     Z" !+p{u  
    c6NCy s  
     一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 mK2M1r  
     薄元近似通常产生更快的结果，当结构小于波长的5倍,可能有精度问题，。 }:5>1FfX=  
     傅里叶模态方法允许一个严格的模拟，但需要更高的数值计算。 !Ho=(6V  
    Q(e3-a  
     ?fXlrJ  
    V^^nJs tV  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 LpJ_HU7@lk  
    <Gr775"  
     |NiW r1&i0  
    光栅级次分析仪提供了所有衍射阶的效率的概述，作为许多可能的输出。 389puDjy  
    &_!g|-  
    ;%R+]&J  
    使用可编程光栅分析仪，用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 Cq0S8Or0  
    tR]1c  
    h""a#n)q}`  
    设计与评估结果 K)`\u7Bu  
    相位功能设计  9g*MBe:  
    结构设计 Y_) aoRjB  
    TEA评价 Wo^r#iRko  
    FMM评估 r|WoM39bp  
    高度标度（公差）     z Dk^^'  
    8;YN`S!o  
    通用设置 w C0fPPeA  
    F;IG@ &  
    zJfoU*G/B  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 ]bq<vI%  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     1/bu}?a  
    3-Q*umh  
    g]g2`ab |  
    纯相位传输设计     rX%qWhiEJ  
    V^t5 Y+7  
     "$Wi SR  
    T1y,L<7?  
    结构设计 ]x hmM1$  
    NAj1ORy4pX  
     l.i"Z pik  
    S!GjCog^J  
    H>-?/H  
    更深的分析 s q_N!  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 0 mWfR8h0  
    •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。 m<BL/ 7  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 H7e/6t<x  
    >8 V;:(nt  
     3986;>v  
    sX3Vr&r  
    使用TEA进行性能评估 62}bs/%  
    (WK $ )f  
     lHpo/ R :  
     Q~4o{"3.'  
    使用FMM进行性能评估 N,w;s-*  
    icF -`m  
     T[=XGAJ  
    DU7kZ  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 3:a}<^DuCS  
    oy'Q#!  
     E0c5c  
    [Bp[=\  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 t%Z_*mIfmE  
    unmuY^+<  
     /n7F]Ok'*  
     Y#c11q Z  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 c7IgndVAV  
    #UC4l]Ru A  
     @ -JD`2z  
     `X]-blHo  
    VirtualLab Fusion技术 sp[nKo ^  
    -o F#a 8  
     sm}v0V.Js  
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