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infotek 2022-09-06 08:32

非近轴衍射分束器的设计与严格分析

n{n52][J]  
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。 i1ixi\P{0  
'f!8DGix  
:%t U'w  
>)fi^  
设计任务 o[Q MTP  
T0wW<_jh  
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 UOv+T8f=  
I667Gz$j5  
H%qsjB^  
F~R;n_IJ  
光栅级次分析模块设置 oR)Jznmi}  
                       b[r8 e  
+ nrbShV  
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。 o |{5M|nD  
d[@X%  
q<xCb%#Jl  
=)0,#9k U]  
l: HTk4$0  
1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 xK *b1CB  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 N({MPO9  
b z`+k,*  
bn|I> e  
衍射分束器表面 BRw .]&/  
yZ0-wI  
Ec!"O3%!M^  
f',Op1o  
    为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 =_.l8IYX$%  
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xgwY@'GN  
X&tF;<m^  
5Yg'BkEr  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) H4WP~(__  
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(!ux+K  
wT6"U$cV  
 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。 3@etRd;]Kr  
 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,。 #{\J Nb+w%  
 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。 g;H=6JeG/  
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K^ vIUZ>  
|U:k,YH  
光栅级次和可编程光栅分析仪 _F6OM5F"N  
>nJ\BPx  
u0JB\)(-/h  
    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。 :y'Ah#  
cXA i k-  
5MroNr  
        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 /Wi[OT14  
E(*0jAvO[z  
&fDIQISC  
            设计与评估结果            相位功能设计 3lf=b~Zi)  
            结构设计TEA评价 F6|TP.VY_.  
FMM评估            高度标度(公差) $.Qkb@}  
]N~2 .h  
通用设置 z 9vInf@M  
..IfP@  
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        提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 J9\Cm!H  
        通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 GB23\Yv  
M92dZ1+6  
纯相位传输设计 eQ$Y0qH1E  
iW)8j 8  
P@,XEQRd`  
0CZ :Bo[3  
结构设计 bHY=x}Hv  
W/=.@JjI  
B7VH<;Z  
Sgeh %f  
pd:WEI ,  
        更深的分析 piJu+tUy  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 `{f}3bO7C  
•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。 >"??!|XG^  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 Jf{*PgP  
Lz |? ek7Q  
1jx:;j  
h\$$JeSV]  
使用TEA进行性能评估 j@AIK+0Qc  
ny]?I  
Y[ j6u\y  
(9tX5$e6N  
使用FMM进行性能评估 Ab~3{Q]#  
4svBzZdr  
{dhXIs  
1rNzJ;'  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 kI,yU}<Fq  
)Oq|amvC  
Z]A{ d[  
0%32=k7O[  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 46}g7skD  
^6jV_QM#  
]RZ|u*l=x  
1NbG>E#Ol  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 a1g,@0s  
=%BSKSG.  
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