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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 +^3 *Y"6Z  
,B$e'KQ  
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。 J=B,$4)9  
V"5LNtf  
ESi-'R&  
S#l)|c_~  
设计任务 +t}<e(  
O6]X\Cwj%  
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 N:UA+  
~QU\kZ7Z  
:tp{(MF  
\4n9m  
光栅级次分析模块设置 [-h=L Jf#  
                       Ae'N1V  
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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。 <zp|i#~  
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ZqfoO!Ta  
$}.#0c8I  
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。 !uN_<!  
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。 6&L8 {P  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 crU]P $a  
4. 要在不同的模拟场景中使用这种结构,需要从组件内部获取实际的采样表面或指定的堆栈。 DHh30b$c  
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Jqqt@5Ni  
衍射分束器表面 0b+End#mp  
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p/Ri|FD6  
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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。 6]Ri$V&"  
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0ae}!LO  
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AUPTtc`#Y  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) H)NT2@%{P  
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W)2ZeH*  
qWw{c&{Q],  
 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 zwdi$rM5  
 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,。 WxS$yUu  
 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 UE K$  
>?ckBU9  
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光栅级次和可编程光栅分析仪 U\UlQ p?  
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6" |+\  
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。 z?Qt%1q  
 ui1h M  
pR7D3Q:^7  
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 jfsbvak  
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6F08$,%Y  
设计与评估结果 H1a<&7  
相位功能设计 =l1O9/\9  
结构设计 +{@hD+  
TEA评价 I] 0 D*z  
FMM评估 1n EW'F  
高度标度(公差)
zn/b\X/  
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通用设置 btv.M  
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{%XDr,myd  
提供多次运行文档,允许用户执行任意数量的设计,并提供根据特定标准筛选结果的选项。 :DR}lOi`  
通过这种方法获得了以下三个结果:我们将对其进行进一步评估。
xQ@gh ( (  
992cy2,Fb  
p^9u8T4l1  
纯相位传输设计
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结构设计 VVm8bl.q  
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_J -3{a  
[E4#|w  
更深的分析 a29rD$  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 l|'{Cb   
•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。 ?;?$\ b=  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 A#8Dv&$Pr  
ul[+vpH9  
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7W `gN[*  
使用TEA进行性能评估 wU)vJsOq  
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使用FMM进行性能评估 E>3(ff&  
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进一步优化–设计#1的零阶阶次优化  v{ *#  
o2r)K AA  
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进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 ds D!)$  
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进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 x,>r}I>^Q  
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Zh,{e/j  
VirtualLab Fusion技术 \oc*  
C lekB  
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