切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • ZEMAX光学系统设计实战 Zemax光学设计从基础到实践 成像衍射光学元件设计及应用 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
    • 953阅读
    • 0回复

    [分享]光栅起偏器的参数优化 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    5302
    光币
    20742
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-01-06
    案例315.01：光栅起偏器的参数优化 ItMl4P`|  
     KZi+j#7O  
    这个案例说明了对于一个用于VIS光起偏的亚波长光栅的参数优化过程。 ?3n=m%W,J*  
     0:HC;J  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 ;g6 nHek  
     Hc>([?P%t  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 +$'e4EwqV  
    l(.7t'  
    相关案例：100.01,101.01 Mi<*6j0  
     KqFmFcf|  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 X3 <SP  
     20n%o&kG]8  
    建模任务： Qz'O{f  
     h!ZZ2[  
    平面波入射周期为200nm的镀铬线性矩形光栅，基底为融石英，产生TE模的起偏。 B>1M$3`E  
     FyQOa)5  
    #cR57=M}  
    优化目标：  'Dnq+  
    ='KPT1dW*  
    —TE模偏振光的透过率最大化 9tW3!O^_  
     "sC$%D<oc  
    —TM模偏振光的透过率最小化 _P>1`IR  
     >3v0yh_3  
    优化函数： VOD1xWrb  
     7l[t9ON  
    —最小化TE的透过率 AX/=}G  
      GE{8I<7c  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） g8C+1G8  
    ~4l6unCI  
     ;]|m((15G  
       u!sSgx =  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 /M5=tW#e  
    rjfc.l#v  
     lv*Wnn@k  
    T]5U_AI@  
    优化的自由变量为： avF&F  
    BF@m )w.v  
    —缝宽：10—190mm V*0Y_T{_  
     e&r+w!  
    —光栅深度：20—200nm =iA"; x  
     <!$j9)~x  
    优化算法： z1z =P%WK  
     c`Lpqs`  
    —使用Parameter run 进行一个全波长的全局搜索使得TE透过率的最大值最小同时使得偏振对比度的最大值最低。全局搜索不是强制的，但是它帮助确定在几个最大值和最小值之间确定优化参数的起始点。 4yJ01s  
    —参数优化使用下山简法（局部优化）和模拟退火法（全局优化）。参数优化使得找到在偏振对比度和TE透过率之间的一种平衡。 E;ndw/GZjR  
     J$o[$G_Z  
    光路流程图和偏振分析器： RXIH(WiK  
     uOy\{5s8  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 oXu~9'm$  
     F>hVrUD8  
    对于给定的波长范围，偏振分析器被用来计算相关偏振方向的最大和最小值。并可以计算 和 的反射或透射的最大和最小值。像偏振对比度这样高级的优化函数也可以被计算出来。  ."$=  
    T1Ln)CS?9  
    Parameter Run 的全局搜索： DR#3njjEC  
     sIP6GWK$  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 C={sE*&dYX  
     Ip1QVND  
    Parameter Run 设置 w+:+r/!g  
     wpPxEp/  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； /jn:e"0~  
     2b vYF ;<r  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； ~cWLu5  
     JC1BUheeb  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 476M` gA  
     SV$ASs  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 t/4/G']W  
     :{e`$kz  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 ~}FLn9@*  
    优化函数依据迭代次数进行显示： ^+YGSg7  
    >xk:pL*o`  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 `qQQQ.K7)z  
     2g`uC}  
    TE透过率和偏振对比度对于不同参数设置已经达到了最大化。 Fp* &os  
     la6e`  
    参数构成： WoN]eO  
     eFeCS{LV+  
    缝宽50nm，规划深度200nm；最小TE透过率72.7%；最小偏振对比度62；TE透过率均匀误差7%； ]Y/pSwnV  
      
    G!fE'B  
    局部参数优化： w^vK7Z 1$  
    y[Fw>g1`q  
    使用局部参数优化的参数优化文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_03”中。 J^e|"0d  
    ,& {5,=  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； 4%Wn}@  
    *PA1iNdKS  
    参数和优化函数被严格定义，以便在TE透过率，偏振对比度和TE透过率均匀误差之间找到平衡。 =h1 QN  
    ^Ypb"Wx8  
    1[,#@!k@  
    c"_H%x<[  
    参数定义： FkkZyCqZ`  
    Ii2g+SlQDa  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 =&<$I  
    i(TDJ@}  
    缝宽10—190nm权重1e20 1]zyME  
    )r-|T&Sn  
    优化函数定义： CuGOjQ-k~  
    m$G?e 9{  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） W.7d{ @n  
    4 w/t$lR  
    ——偏振对比度大于50（全波段） ztt%l #  
    IDVY2`sM  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 f1,$<Y|qU  
    d}A2I  
    Tef3 Z6  
    选择下山简法进行局部优化。 jL[Is2<@  
    4N^Qd3[d  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 lyc{Z%!3  
    r z>zdj5}  
       DqC}f#  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 ?5+KHG*)  
    7Q4Pjc D  
    优化过的参数为： =M km:'1r  
    Jb-QP'$@  
    缝宽：46nm；规划深度200nm；最小化偏振对比度50；TE透过率的均匀误差7% kJ5?BdvM&  
    DcvmeGl  
    结论： 3Tte8]0  
    <38@b ]+  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 "/]tFY%Y  
    d?+oT0pCH  
    Parameter Run允许对参数空间进行全局搜索找到局部参数优化的合适起始点。 R5~vmT5W  
    jnLo[Cf,H8  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 q.K$b  
    H<}Fk9  
    @nW(KF  
    QQ：2987619807     d"$oV~>P|  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表