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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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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 05-25
    摘要 (C8 U   
    ~7dM!g{W  
    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。 ?M*7@t@  
    NFk}3w:  
    ?PBa'g  
     8YuJ8KC  
    设计任务 :ozV3`%$(  
    T n"e   
    使用近轴近似的衍射1：7×7分束器的初步设计通过严格分析，进一步优化零阶均匀性和影响 &+mV7o  
    J|V K P7  
     c |>=S)|  
    di~]HUZh)  
    光栅级次分析模块设置 +c^_^Z$_4o  
                           Iz DG&c  
    Fi mN?s  
    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。 9n1ZVP.ag  
    !Y ( apVQ  
    QX[Djz0H8  
    ^_v[QV  
    o^3FL||P#r  
    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。 \)ip>{WG  
    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。 ev9; Ld  
    3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 JnfqXbE  
    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。 ,4[dLWU  
    3sH\1)Zz  
     |xn#\epy@  
    衍射分束器表面 'It?wB W  
    i+g~ Uj}h  
     ]eE 1n2  
    ^YGTh0$W  
    为了进一步评估，使用了通用光栅光学设置，其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪，以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 JIzY,%`\  
    [ `7%sn]$  
    j&5G\6:  
    iOXZ ]Xj5  
    z v>Oh#  
     e}c&LDgU  
    衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) B`fH^N  
    o\Uu?.-<  
     cFK @3a  
    YutQ]zYA.  
     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。 c!It ^*  
     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，。 CEuWw:)  
     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。 T-'~?[v  
    &)n_]R#)  
     7h%4]  
    }Dn^d}?s||  
    光栅级次和可编程光栅分析仪 CK0l9#g  
    e+.\pe\  
     [$pmPr2  
    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。 `5q ;ssu  
    fiVHRSX60  
    ]dSK wxk  
    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 `9Yn0B.  
    WF2NG;f=  
    ]ab#q=  
    设计与评估结果 E V2  )  
    相位功能设计 2?W7I/F  
    结构设计 |Y},V_@d  
    TEA评价 ySe$4deJ  
    FMM评估 o:"anHs  
    高度标度（公差）     j(eFoZz,  
    D'b#,a;V  
    通用设置 PFM' & ;V  
    ye%iDdf  
    9@K.cdRjQ  
    提供多次运行文档，允许用户执行任意数量的设计，并提供根据特定标准筛选结果的选项。 bUZ_UW  
    通过这种方法获得了以下三个结果：我们将对其进行进一步评估。     1D F/6y  
    H6K`\8/SeN  
    !lTda<;]  
    纯相位传输设计      rkB'Hf  
    KL [ek  
     C$d>_ r  
    }^-<k0A4?  
    结构设计 2 rN ,D(  
    u,1}h L  
     j}:~5|.  
    x[Im%k  
    geM6G$V&  
    更深的分析  fvEAIs  
    •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 ;apzAF  
    •可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率，从而改善均匀性。 N@xg:xr  
    •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 jZpa0grA  
    )JD(`  
     1u|V`J)0  
    QAPu<rdJP  
    使用TEA进行性能评估 .fYZ*=P;c  
    8X$LC  
     rJJ[X4$  
     J=W0Xi !  
    使用FMM进行性能评估 5D Y\:AF  
    Zg~nlO2  
     yxt[= C  
    _[K"gu  
    进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 ::5E8919  
    MZ> 6o5K|  
     Ge+0-I6Ju  
    G:W>I=^DaR  
    进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 (ljF{)Ml+=  
    tV;`fV   
     c{+AJ8  
     j;1-p>z  
    进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 3+Qxg+<  
    -r7]S  
     SOZPZUUEJ  
     \2 y5_;O  
    VirtualLab Fusion技术 ~EzaC?fQ  
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    更多阅读 &MZ$j46  
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