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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 <OW` )0UX  
U]ouBG8/  
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。 Hj;j\R >2  
J2H8r 'T  
_&JlE$ua7  
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设计任务 ;LH?Qu;e  
AC(}cMM+  
使用近轴近似的衍射1:7×7分束器的初步设计通过严格分析,进一步优化零阶均匀性和影响 fi#o>tVyJ  
T.W/S0#j3  
L1"X`Pz[}  
lTdYPqMi  
光栅级次分析模块设置 Tj*zlb4  
                        Jb {m  
OH*[  
使用常规的分束器会话2编辑器,VirtualLabFusion提供了一个指导工具,允许用户一步一步地指定所有影响分束器设计的参数。 o,Ew7~u  
m&|?mTo>m  
0  x"3  
Q:kpaMA1P  
'(u[  
1. 通过应用设计带中的结构设计,所得到的传输函数可以转换为结构轮廓。 K#F~$k|1B  
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。 0/(YH  
3. VirtualLab Fusion提供计算出的形式已经预设在光路中。 haa [ob6T  
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。 X'[S Cs  
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FK={ %  
衍射分束器表面 UmQ 9_H7  
^O[q C X  
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;Cyt2]F  
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。  HPwmi[  
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|$9k z31  
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衍射光束求解器-薄元素近似(TEA) ]rHdG^0uss  
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)BS./zD*[<  
D,1S-<  
 一般光栅组件提供了薄元近似(TEA)和傅里叶模态方法(FMM)作为解决模型给定的光栅。 cD2}EqZ 9  
 薄元近似通常产生更快的结果,当结构小于波长的5倍,可能有精度问题,。 yZA }WTGe  
 傅里叶模态方法允许一个严格的模拟,但需要更高的数值计算。 4(  ^Ht  
P*R`3Y,  
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W)w@ju$Ko  
光栅级次和可编程光栅分析仪 81H04L9K 7  
oe4Fy}Y_;  
X )g <F  
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。 (? YTQ8QR  
sRb)*p'  
g;eMsoJG  
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 )MW.Y  
ShHm7+fV  
E@P8-x'i  
设计与评估结果 3MiNJi#=2  
相位功能设计 e/F=5_Io  
结构设计 e [3sWv  
TEA评价 07# ~cVI  
FMM评估 Z]":xl\7  
高度标度(公差)
m_Z%[@L  
Bk>Ch#`Bw  
通用设置 %nP13V]  
ix$?/GlL  
p@NE^aMn  
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。 nXk<DlTws  
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。
|z Gwt Z  
TpuN[Y  
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纯相位传输设计
wp-*S}TT  
2|kx:^D p  
'1|r+(q|2  
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结构设计 6}n>Nb;L"  
+KrV!Taf  
d1D{wZ3g  
4)*8&  
D%Hz'G0|  
更深的分析 ) #9/vIQ  
•高度剖面的缩放对零阶有很大影响。 }*hY#jo1  
•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。 D#1'#di*t  
•参数运行是执行此类调查的最佳工具。 2r,K/'  
kf~ D m}bV  
j#9p 0[  
$F`jM/B6  
使用TEA进行性能评估 ;Q:^|Fw!F  
`<8~tS/. w  
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a RC >pK.  
使用FMM进行性能评估 tb/bEy^  
A+69_?B TH  
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KaZ*HPe(  
进一步优化–设计#1的零阶阶次优化 (`k0tC2  
#&\^{Z  
`QC{}Oo^  
"/[-U;ck  
进一步优化–设计#2的零阶阶次优化 CY? ]o4IV  
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c_)vWU  
WhMr'l/e  
进一步优化–设计#3的零阶阶次优化 ~Wm`SIV  
Xl.h&x0? 8  
Yi1_oe  
#%il+3J  
VirtualLab Fusion技术 _~d C>`K  
P)XkqOGpT9  
$Ud-aRlD  
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