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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 倒序阅读 楼主  发表于: 05-25
    摘要 0XYxMN)  
    4Mprc~ 7vr  
    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。 T.pPQH__  
    ! >:O3*/  
    zm e:U![  
     oqj3Q 1  
    设计任务 alG}Aw#gS  
    Cxh9rUe.  
    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 GB+G1w  
    pK3cg|}  
     -X=f+4j  
    (~P&$$qfD  
    光栅级次分析模块设置 /'I/sWEV  
                           |!}$V  
    L^=>)\R2$[  
    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。 rh!41  
    4uz\Me(  
    "-hgeQX  
    pS%Az)3RZ  
    }LM_VZj  
    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。 &L/ C:<.  
    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。 %pMW5]H  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 6wF ?FtT  
    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。 ?XHJCp;f  
    u%|VmM>  
     SQeQ"k|P%  
    衍射分束器表面 i->sw#  
    J@Li*Ypo  
     g~cWBr%>  
    v7ae^iU  
    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。 _ pJU~8  
    83 S],L  
    TWn7&,N  
    Z?GC+hG`  
    pZH bj2~  
     3Mdg&~85  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 9u:MF0:W  
    (s9?#t6  
     )ow3Bl8w  
    ]Rw,5\0  
     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。 kh`X92~  
     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，。 ic3qb<2  
     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。 ^wX_@?aKtt  
    I($u L@$  
     M0^r!f>O  
    M~@\x]p >  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 9)=as/o  
    Edjh*  
     E&97;VH  
    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。 \>\w-ty[(  
    6!bf,T]  
    < *XC`Ii  
    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 QZDGk4GG  
    g'mkhF(  
    >8RIMW2  
    设计与评估结果 \TKv3N  
    相位功能设计 N%^mR>.`  
    结构设计 >CYg\vas!  
    TEA评价 ok7DI  
    FMM评估 n%ld*EgY  
    高度标度（公差）     D$j`+`  
    "U yw7  
    通用设置 FMR0?\jnT  
    p,xM7V"O)  
    1pc|]9B  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 H#1/H@I#  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     0|HhA,u  
    ntjUnd&v\  
    )>=`[$D1t  
    纯相位传输设计     {B[i|(xQx  
    /R^!~J50  
     SK-|O9Ki  
    3 \kT#nr  
    结构设计 |R+=Yk&u  
    Muarryh}  
     u]zb<)'_  
    N`#v"f<~Q  
    )`g[k" yB3  
    更深的分析 ka]n+"~==\  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ,PY<AI^59  
    •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。 {a>)VZw_#  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 PUa~Apj '  
    >;HXH^q  
     d/7 c#er  
    V,2O `D%  
    使用TEA进行性能评估 #ReW#?P%b/  
    #?aR,@n  
     Q>X ;7nt0  
     _msDf2e9  
    使用FMM进行性能评估 +[z(N  
    E{j6OX\  
     ]bRu8kn  
    u |#ruFR  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 @UvjJ  
    71f]KalqL  
     <nIU]}q  
    F@?QVdY1q7  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 0{Tf;a<  
    J_`.w  
     J\2F%kBej?  
     $'e.bh  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化  dedi6Brl  
    u} KiSZxt  
     Q,jlKgB 5:  
     h#;yA"j1&  
    VirtualLab Fusion技术 ,ll!19y  
    /ZD/!YD&R  
     GZO,]%z  
    +!w?g/dV  
    更多阅读 1)k))w9  
    GhQ.}@*  
     bXtA4O  
     
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