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2022-09-06 08:32 |
非近轴衍射分束器的设计与严格分析
ue!4By8T 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。 "p>kiNu criNeKa
/}d)g4\j _.W;hf` 设计任务 ob[G3rfd@Z %~lTQCPE 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 +ul.P)1J6 )fke;Y0
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/,6,_ 光栅级次分析模块设置 og*ti!Z `@<)#9'A 0o
8V8 : 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。 j#H&~f M=5hp&=
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n`8dQ 7U&<{U< --7@rxv 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。 ;s$
P?(' 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。 ^|cax|> 9N<TJp,q
I$fm"N 衍射分束器表面 .;:dG `;s#/ `c|/
S^5Qhv #<-%% 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。 S\2@~*{-8 j>hBNz
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9*[!ux7h bI)%g 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) :*tFW~<*b c 1{nOx
AIM<mU ~8lB#NuN 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。 7{OD/*| 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,。 hx}X=7w 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。 0P4g6t}e ooN?x31
90a!_8o U/{#~P5s 光栅级次和可编程光栅分析仪 :CXm@yF~4= G mmh&Uj
uNvdlY] 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。 6J3<k(#: $69d9g8-(! ByjgM` 使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 edfb7prfTl :LTjV"f GrM`\MIO 设计与评估结果 相位功能设计 S@WT;Q2Z 结构设计TEA评价 p{O@ts: FMM评估 高度标度(公差) p$,ZYF~ *V@t]d$=# 通用设置 2-@z-XKn m]ALW0 BvpUcICJ 提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 >q1rdq 通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。 WWVQJ{,} -^$IjK-N 纯相位传输设计 {6>:=?7]R Tl-Ix&37
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~2ss5z !/EN 结构设计 a)rT3gl S 0mt8/ M
pT<I!,~ ujeN|W n wO5<b; 更深的分析 'F^"+Xi
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 `s_k+ g •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。 c/-PEsk_TP •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 J!5&Nc 8MBvp*
d'e\tO :}ZY*ind 使用TEA进行性能评估 3q0S}<h al X->` ~-aj
o65I(` 8:"s3xaO3 使用FMM进行性能评估 c#8@>; )*9,H|2nS
C9nCSbGMY{ \S)cVp)h 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 Q^Q6|
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D<Z]kR( W$Z8AZ{E 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ryt`yO Md>9Daa~
LTnbBh*mc +Al*MusS 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 @6{F4 UkM#uKr:
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