切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 光学手册（上、下册，李景镇） 光学元件微纳制造与精密检测技术 Zemax光学设计从入门到精通(中文版) 现代光学与光子学技术
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 微小光学与微透镜阵列 光学设计与光学元件 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 1640阅读
    • 0回复

    [推荐]VirtualLab实例_紫外光栅偏振片的参数优化 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek_vlf
    技术员
     
    发帖
    82
    光币
    164
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2016-06-01
    )> ZT{eF  
    案例315（3.1） j\ y!  
    2.v{W-D[  
    该应用案例说明了两个不同紫外光谱偏振片的参数优化，紫外偏振片具有亚波长线栅结构。两个系统具有不同的功能，如193nm工作波长和以及在期望光谱范围内效率的一致性。 Qt.*Z;Gs  
    F$t]JM  
    1. 线栅偏振片的原理 )g@+ MR  
    带金属脊的线栅偏振片（如铝，铬等）。 EH844k8 p  
    apL$`{>US  
    2. 建模任务 \IL)~5d  
    : @|Rj_S;  
    eo]nkyYDP  
     全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 KrGl}|  
     偏振元件的重要特性： |m's)  
     偏振对比度 nah?V" ?Y  
     透射率 m*y&z'e\  
     效率一致性 x1 |/  
     线格结构的应用(金属) mx9vjW fy  
    ljbAfd  
    3. 建模任务：
          x-z方向(截面)            x-y方向(俯视图)
    .YF1H<gwa  
    $ar^U  
    4. 建模任务：仿真参数 dj0%?g>  
    Q:P)g#suc  
    偏振片#1: `3\aX|4@  
     偏振对比度不小于50@193nm波长 2^'Ec:|f  
     高透过率(最大化) lj<Sa  
     光栅周期：100nm(根据加工工艺) [<XYU,{R  
     光栅材料：钨(适用于紫外波段) ]aPf-O*  
    偏振片#2: 0qN`-0Yk  
     偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 O\<zQ2m  
     在波长范围内具有5%一致性的高透过率 y(|#!m?@  
     光栅周期：100nm l= {Y[T&  
     光栅材料：钨 hV@ N -u^  
    %,[,mW4l   
    5. 偏振片特性 7hk<{gnr  
    ;^N lq3N  
     偏振对比度：(要求至少50:1) 0Md>-H;ZY  
    %Y~"Stmx  
    63E6nW M  
    bSe\d~{  
     一致性误差，如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) v]SxZLa  
    /si<Fp)z  
    Zu"qTJE/1  
    l,o'J%<%  
    6. 二维光栅结构的建模 7^i7U-A<A  
    {Z c8,jm  
    y]Nk^ga:U6  
     该案例使用一般二维光栅工具，该工具嵌入在VirtualLab光栅工具箱。 JMB#KzvN[  
     通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 y`oj\  
     通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 |Ahf 01  
    s)WA9PiC  
    ^iONC&r  
    `t/j6 e]  
    7. 偏振敏感光栅的分析 C+' -TLeu  
    \ ITd\)F%N  
     可通过“偏振分析器”对偏振敏感光栅进行分析，该工具是VirtualLab光栅工具箱的一部分。 3(oMASf  
     偏振片最重要的几个特性可直接进行选择(如偏振度、透射率和反射率) Rrh6-]A  
     此外，分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。 }-fHS;/  
    8. 利用参数优化器进行优化 /0\g!29l<  
    g**!'T4&o  
    H~yHSm 3  
     利用VirtualLab参数优化器可根据给定的评价函数轻松地对结构参数进行优化。 a{xJ#_/6  
     如要求的效率和偏振对比度等，可在优化结构参数中找到。 ''auu4vF  
     在该案例种，提出两个不同的目标： A l?%[-u  
     #1:最佳的优化函数@193nm 4FzTf7h^  
     #2:在300nm至400nm间一致性优化函数 s~{rC{9X  
    _. 9 5>`  
    9. 优化@193nm +q pW"0[  
    kTH"" h{  
    \:+\H0Bz  
     初始参数： 6 rnFXZ\  
     光栅高度：80nm vD8pVR+  
     占空比：40% Z5xQ -T`  
     参数范围： t]SB .ja  
     光栅高度：50nm—150nm ))AxU!*.  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) sUlf4<_zW  
     评价函数：偏振度目标值为50，要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 6CFnE7TQf  
    :6o%x0l  
    r[(;J0=  
     根据需要的评价函数，可以选择不同的约束类型。 {#kCqjWG  
     通过改变参数的权重，以保证此参数在优化过程中能够得到优先优化。 Z7bJ<TpZ  
     “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 :,l16{^  
     在该案例中，权重选择如图所示，因此贡献值相同。 HN7tIz@Frc  
    QqQhQGV  
    10. 优化@193nm结果 no8\Oees  
    ^ ##j {h7  
    =Xvm#/  
     优化结果： +IS6l*_y>6  
     光栅高度：124.2nm $,K@xq5  
     占空比：31.6% f+9WGNpw  
     Ex透过率：43.1% c@g(_%_|2  
     偏振度：50.0 /)kJ iV  
    优化后的偏振片满足所需的光学功能，并达到给定的技术要求。
    f_)#  
    s[8M$YBf  
     得到的光栅结构表现出与在193nm波长下相适应的特性，对于所使用的波长(紫外或极紫外)来说这是极具挑战性的。 _FOIMjh%N  
     由于在小于300nm波长时材料参数的变化，透射表现出较差的一致性。 ?;oJ=.T  
     因此，在第二个步中，将偏振片在特定的光谱范围内进行一致性优化。 __eB 7]#E  
    xxs +=.2  
    11. 300nm到400nm波长范围的优化 :|9vMM^$  
    - BWf.  
    a+HK fK  
     初始参数： ]A}ZaXd  
     光栅高度：80nm f?:=@35  
     占空比：40% }>M\iPO.]*  
     参数范围： rmggP(  
     光栅高度：50nm—150nm |Ogh-<|<  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) k.b=EX|  
     评价函数：偏振度目标值为50，要求Ex (TM) 透过率不低于40%。此外，透射一致性偏差不超过5% 7>z {2D  
    &OJ?Za@p@)  
    :xHKbWz6j  
     优化结果： ;:Z5Ft m  
     光栅高度：101.8nm "Bwz Fh  
     占空比：20.9% <lR:^M[v5<  
     Ex一致性透过率：5%（300nm到400nm之间） Lxv;[2XsW)  
     偏振对比度：50.0 aAe`o2Xs  
    优化后的偏振片满足所需的光学功能，并达到给定的技术要求，尤其是Ex 偏振光的透射一致性。 C&Qt*V#,  
    D7nK"]HG;l  
    12. 结论 f3Zf97i  
    [_jw8`  
    • 应用的偏振分析器可以评价偏振光栅与波长和角度的关系。(同样适用于极紫外光谱范围)
    • VirtualLab参数优化工具箱提供了不同的优化方式，用以改善提高光学元件的性能 d BB?A~  
         (如Downhill-Simplex-algorithm)
    • 通过选择合适的评价函数(包括参数权重)可使优化更加合理化，并满足独立的要求。
    EC5 = 2w<  
    ZxSnqbyA*  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表