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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__ !
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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
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-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!4 1 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。 _
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bj2~ 3Mdg&~85 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 9u:MF0:W (s9?#t6
)ow 3Bl8w ]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$j`+` "Uyw7 通用设置 FMR0?\jnT p,xM7V"O) 1pc|]9B 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 H#1/H@I# 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 0|HhA,u ntjUnd&v\ )>=`[$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/7c#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]Kalq L
<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,jlKgB5: h#;yA"j1& VirtualLab Fusion技术 ,ll!19y /ZD/!YD&R
GZO,]%z +!w?g/dV 更多阅读 1)k))w 9 GhQ.}@*
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