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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  
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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  
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设计任务 JCO+_d#x  
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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:  
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光栅级次分析模块设置 YpJJ]Rszg  
                       p?-qlPl  
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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  
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#fy3 i+  
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  
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衍射分束器表面 X{Ij30Bmv  
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8Wba Hw_  
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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。 mR O@ZY;5  
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dk/f_m  
衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 8'qq!WR~  
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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  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 `*WzHDv5p  
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)=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:  
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设计与评估结果 {8 #  
相位功能设计 j1 H eX  
结构设计 VpX*l3  
TEA评价 !i_~<6Wa7  
FMM评估 C<#_1@^:8e  
高度标度(公差)
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通用设置 b ,x$wP+  
<Uu[nUJ  
F9k}zAY\J  
提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 r{{5@  
通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
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4-BrE&2f  
}{}?mQ  
纯相位传输设计
WMS~Bk+!  
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v}\Fbe  
Ap~6Vu  
结构设计 XVF!l>nE  
FqZD'Uu7  
a4XK.[O  
>y+?Sz!  
\0K&2'  
更深的分析 +TAyCxfmt  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 )-m/(-  
•可以利用这一点来纠正零阶不期望的效率,从而改善均匀性。 sf O{.#5<  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 {11 3B)  
{]%7-4E  
IOa@dUh7a,  
7pN&fAtj/  
使用TEA进行性能评估 "pO** z$Z  
}zIWagC6  
Wngc(+6O&  
.e4upT GU  
使用FMM进行性能评估 ;Fd1:"1pP  
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^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  
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+Ht(_+To1  
g][n1$%  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 Jpy~5kS  
l GJN;G7  
36Lf8~d4"h  
8g=];@z  
VirtualLab Fusion技术 |"[;0)dw^  
(w`_{%T  
w]fVELU  
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