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infotek 2025-03-10 08:06

非近轴衍射分束器的设计与严格分析

摘要 ,=ICSS~9l  
Vz,WPm$I  
直接设计非近轴衍射分束器仍然是一个挑战。由于衍射角相当大,元件的特征尺寸与工作波长在相同的数量级上。因此,设计过程超出了近轴建模方法。因此,在这个例子中,迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元素近似(TEA)用于衍射元素的初始设计结构,和傅里叶模态方法(FMM)随后应用于严格的性能评估。 5_O.p3$tV  
FJ!>3V;}  
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设计任务 X}Csl~W8in  
 O{4m-;  
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 m1<B6*iG"  
J>'o,"D  
`?$R_uFh:  
v3/cNd3  
光栅级次分析模块设置 7}#vANm  
                       dYsqF 3f  
SAoqq  
使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 j` x9z_  
s2$R2,  
g &za/F  
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_S[H:b$?  
1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 wS5hXTb"  
2. 对于此转换,使用了薄元近似(TEA)。因此,所得到的结构与初始相位函数成正比。 CeZ5Ti?F  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 JE j+>  
4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 _3E7|drIX  
G ;z2}Ei  
ecF I"g  
衍射分束器表面 h8h4)>:  
[W2p}4(  
mrJQB I+  
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为了进一步评估,使用了通用光栅光学设置,其中加载之前保存的堆栈。光栅光学装置提供了独特的工具、组件和分析仪,以进一步研究给定周期结构的特性和性能。 k/LV=e7  
Jd%#eD*k9  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) [qy@g5`  
[$V_qFv{  
"#9WF}  
x,>=X` T  
 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。 mr/^lnO  
 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,。 hA"N&v~  
 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。 ]y(#]Tw\  
9(iJ=ao (  
7' 6m;b~F  
tf/ f-S  
光栅级次和可编程光栅分析仪 KavRW.w  
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"_(o% \"7  
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。 weu'<C   
0zEn`rq&  
n3)g{K^  
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 UyJ5}fBJ  
_2TIan}  
2L,e\]2Z  
设计与评估结果 F"bbU/5  
相位功能设计 2V  
结构设计 =}V`O>  
TEA评价 S'A~9+  
FMM评估 ];< [Cln%  
高度标度(公差)
hwO]{)%  
*+J&ebSTN  
通用设置 doe[f_\  
Ck[Z(=b$$:  
xi.;`Q^#  
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。 !|`YNsR  
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。
:Ct} ||9/  
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纯相位传输设计
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)`U T#5  
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结构设计 =XYfzR  
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J"SAA0)@  
更深的分析 bhg"<I  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 *EDzj&  
•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。 R!,RZ?|v  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 "#p)Z{v"!  
U2K>\/-~  
xxedezNko  
"r|O /   
使用TEA进行性能评估 4[5Z>2w  
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H{+U; 6b  
使用FMM进行性能评估 mWigy` V^~  
U"ga0X5  
O[8Lp?  
8Y4YE(x5  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 cOS|B1xG  
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<iTaJa$0m  
?B[Z9Ef"8l  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 .kBAUkL:  
T$'Ja'9Kj  
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0$P40 7  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化  ) .#,1  
mjH8q&szf  
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HeR-;L  
VirtualLab Fusion技术 _tYt<oB~%  
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AR)&W/S)7,  
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