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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 zT2F&y q  
KLj4 LOs  
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。 (0Zrfu^  
H ,01o5J  
5n-9#J$  
0#2T0zk  
设计任务 &! 5CwEIF  
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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 z|taa;iM  
{yul.m  
I%.jc2kK  
I 0x`H)DA  
光栅级次分析模块设置 dVjcK/T<  
                       A8CIP:Z  
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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。 58a)&s[+  
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?HEo9/ *7  
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。 #VP-T; Ahe  
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。 w%%6[<3%  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 .YnP% X=  
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。 RPofa+  
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衍射分束器表面 Q6e'0EIKC  
6&/ Ew4 e  
@ U7#, G  
24.7S LXO  
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。 }R?v"6aBS  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) 6_ 33*/>=c  
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0k. #  
2\$WP-)%  
 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。 gz)wUQ|W  
 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,。 -E,{r[Sp  
 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。 a{%52B"  
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"`V"2zZlj  
光栅级次和可编程光栅分析仪 y~#R:&d"  
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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。 =%#$HQ=  
)U/@J+{{  
b@Mng6R  
使用可编程光栅分析仪,用户可以指定应计算的值。例如:总效率、均匀性误差、0阶效率 GakmROZ@9  
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(dGM;Dq8  
设计与评估结果 z wniS6R1  
相位功能设计 CoKj'jA  
结构设计 X<@y*?D9D  
TEA评价 X&;]  
FMM评估 }fa%JN %E  
高度标度(公差)
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通用设置 s].'@_~s  
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提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 ZF11v(n  
通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
yg]nS<K~4  
bCac .x#jo  
fv 1!^CDia  
纯相位传输设计
#mz,HK0|aC  
Zia|`}peW  
Nf?, _Rl  
*M\i4FO8  
结构设计 LF3GVu,  
4'4s EjyA  
a?Qcf;o  
Q1>Op$>h  
i+ &lMgh  
更深的分析 >i#_)th"U!  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 tV}ajs  
•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。 ]mLTF',5  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 jP7+s.j>  
Hh'14n&W  
eMP Q| W  
.WPR}v,.Z  
使用TEA进行性能评估 w]P7!t  
gm%bxr@X~  
S5[RSAbf*t  
KA*l6`(  
使用FMM进行性能评估 B,na  
(P52KD[A[  
FOnA;5Aa  
a^)4q\E  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 kjKpzdbD  
OTjryJ^  
YPJx/@Z`  
CR8r|+(8  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 =A&*SE o5  
yp/V 8C  
j &[WE7wf  
%Fm;LQa ]  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ';T5[l,  
~esEql=Q3'  
E1 gTrMo  
~9'4w-Sy  
VirtualLab Fusion技术 3[O =2  
#WmAkzvq  
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