首页
->
登录
->
注册
->
回复主题
->
发表主题
光行天下
->
讯技光电&黉论教育
->
非近轴衍射分束器的设计与严格分析
[点此返回论坛查看本帖完整版本]
[打印本页]
infotek
2023-08-09 08:21
非近轴衍射分束器的设计与严格分析
摘要
t\S=u y
|kGj}v3
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。
S\io5|P
owQSy9Az
"lLwgh;
]-g9dV_[>j
设计任务
JCO+_d#x
37<^Oly!
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
A1g.ww:
mUA!GzJ~u-
Y<qWG8X
uHeKttR-
光栅级次分析模块设置
YpJJ]Rszg
p?-qlPl
_TntZv.?
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。
u43W.4H13
!{q_Q !
m)Ta5w^
#fy3i+
Xrl# DN
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。
1Be/(pSc
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。
fb+_]{7g
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。
*(E]]8o
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。
pF/s5z
QZ& 4W
gx9=L&=d
衍射分束器表面
X{Ij30Bmv
o4U0kiI@
8Wba Hw_
swKqsN.
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。
mRO@ZY;5
d0V*[{
+?)R}\\
(1e,9!?
T].Xx`
d k/f_m
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA)
8'qq!WR~
gz#2}
muAgsH$/
Cz|F%>y#
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。
?t)Mt]("
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,。
+wp !hk&C5
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。
s+t[{i4|
x3:d/>b
~jJF&*)
qh|fq b
光栅级次和可编程光栅分析仪
`*WzHDv5p
]TVc 'G;
)=nB32~J"
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。
'i<%kL@
jr(|-!RVMN
4&AGVplgF
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
}Gva=N:
-e O>d}
$px1D$F !
设计与评估结果
{8 #
相位功能设计
j1HeX
结构设计
VpX*l3
TEA评价
!i_~<6Wa7
FMM评估
C<#_1@^:8e
高度标度(公差)
yMEI^,0"
<UY9<o
通用设置
b,x$wP+
<Uu[nUJ
F9k}zAY\J
提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。
r{{5@
通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
dTWcn7C
4-BrE&2f
}{}?mQ
纯相位传输设计
WMS~Bk+!
z))rk vL%
v}\Fbe
Ap~6Vu
结构设计
XVF!l>nE
FqZD'Uu7
a4XK.[O
>y+?Sz!
\0K&2'
更深的分析
+TAyCxfmt
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。
)-m/(-
•可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。
sf O{.#5<
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。
{113B)
{]%7-4E
IOa@dUh7a,
7pN&fAtj/
使用TEA进行性能评估
"pO**z$Z
}zIWagC6
Wngc(+6O&
.e4upTGU
使用FMM进行性能评估
;Fd1:"1pP
%XQJ!sC`
^A=2#j~H\
MAp#1+k
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化
^9]g5.z:
TEla?N
N;DE,[:<
21my9Ui]
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化
VR'zm\< D
i*8j|
+Ht(_+To1
g][n1$%
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
Jpy~5kS
l GJ N;G7
36Lf8~d4"h
8g=];@z
VirtualLab Fusion技术
|"[;0)dw^
(w`_{%T
w]fVELU
>}/T&S
查看本帖完整版本: [--
非近轴衍射分束器的设计与严格分析
--] [--
top
--]
Copyright © 2005-2025
光行天下
蜀ICP备06003254号-1
网站统计