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2024-12-04 07:52 |
VirtualLab Fusion应用:非近轴衍射分束器的设计与严格分析
摘要 #>/stU- 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。 .8K ~ h /,cyp. 设计任务 V)g{ Ew]: yC<[LH Cvf^3~q 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 DeTD.)pS .*>pD/ 光栅级次分析模块设置 ELWm>'Q#9 ",&c"r4c 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。 Sx^4Y\\ uk)6% 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。 ka$oUB)iQ 2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 A(#4$}!n5 3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 :n t\uwh 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。 ,*Z:a4 衍射分束器表面 M~/R1\'&j 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。 MH8 Selnv 5QoU&Hv 衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) GE0,d .oR_r1\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。 |f.R]+cH 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,。 IhYTK%^96 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。 l~v
BA$, RU'
WHk 光栅级次和可编程光栅分析仪 t:h~p-&QB ~>]/1JFz c[xH:$G?Y 设计与评估结果 !U2Wiks 相位功能设计 e%O]U:Z 结构设计 R#QcQx TEA评价 KW~fW r8 FMM评估 STxreW1 p*^[
~} N 通用设置 ,n&e,I 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。 iA[WDB\|0 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。 />i~No#Xm MSMgaw? 纯相位传输设计 &xGcxFd ;| :^zo pzPm(M1^X 结构设计 QE8aYPSFf z'FJx2 v'QmuMWF 更深的分析 oNfNe^/T •高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 z^q ~|7 •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。 %HNe"7gk •参数运行是执行此类调查的最佳工具。 mP?~#RZ
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L4uM9 使用TEA进行性能评估 E2D}F@<] {{\
d5CkX v_zVhEtY 使用FMM进行性能评估 l{7q( u\JYxNj1 @sV6g?{tI 进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 q-;z!iq|! A+N%A]2 'z=QV {ni 进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 7Qc
4Oz:t 1gZW~6a} abVz/R/o 进一步优化–设计#3的零阶阶次优化
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