切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 Zemax光学设计从基础到实践 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) ZEMAX光学系统设计实战
    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
    • 1068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
    在线infotek
    科学家
     
    发帖
    5734
    光币
    22822
    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 WNO!6*+  
     %8c2d  
    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。 e. '6q ($3  
     ;) XB'  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 J/xbMMb   
     }UzRFIcv  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 Wz+7CRpeP  
    ;7*R;/  
    相关案例：100.01,101.01 Wi2Tg^  
     ;_6 CV  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 = P@j*ix  
     J ?^R 1  
    建模任务： ;6655C  
     b^^ .$Gu  
    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。 RlUX][)  
     zI{~;`tzN  
    I6vy:5d  
    优化目标： _eZ*_H,\  
    krMO<(x+  
    —TE模偏振光的透过率最大化 <x[CL,Zg7  
     :lE_hY  
    —TM模偏振光的透过率最小化 )cV*cDL1j  
     m&a 8/5  
    优化函数： Kd!.sB/%  
     BN%;AQV  
    —最小化TE的透过率 fWs@ZCt  
     kK~,? l  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） %U?1Gf e  
    srQ]TYH ,  
     05 o vz   
       jxqKPMf>@%  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 \(`8ng]vs  
    .I%`yhCW  
     9 $*O^  
    C @nA*  
    优化的自由变量为： *bSxobn  
    gZ@z}CIw'  
    —缝宽：10—190mm 8)bqN$*h  
     ]114\JE  
    —光栅深度：20—200nm wCgi@\  
     \'CA:9V}  
    优化算法： *O'`&J  
     s"JD,gm$  
    —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。 _lMSW6  
    —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。 u"gtv  
     M2!2 J  
    光路流程图和偏振分析器： oM(8'{S=  
     *ry}T=  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 YhQ%S}  
     {1;R&  
    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。 c^1tXu|&  
    4l'`q+^-  
    Parameter Run 的全局搜索： "[dfb#0z`  
     BcxALRWE  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 3 =-V!E  
     !2F X l;  
    Parameter Run 设置 ZxB7H{  
     {Jc.49  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； I=2b)"t0  
     F1u2SltR  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； xi[\2g+  
     YkSHJ{ >  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 RXRoMg!-P  
     l i) 5o  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 lWakyCS  
     (vFO'jtcB-  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 v>/_U  
    优化函数依据迭代次数进行显示： 4n} a%ocv^  
    yT-qT_.  
    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。 SS6K7  
     I8f='  
    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。 dJ {q}U  
     ,lcS J^yr  
    参数构成： UDW_?SHAx  
     \}71p zw(  
    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%； tU0jFBB  
      
    l[<U UEjZJ  
    局部参数优化： 8d7 NESYl  
    G%ZP `  
    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。 _tRRIW"Vx"  
    GH \ Sy  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； =&F~GC Z>  
    Y@Ur}  
    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。 .(99f#2M:  
     ]0XlI;ah  
    :gn&wi  
    #$ 4g&8  
    参数定义： 3EHB~rL/C  
    '+\t,>nRkl  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 2ck0k,WP  
    G#fF("Ndu`  
    缝宽10—190nm权重1e20 l5#SOo\  
    NFyKTA6  
    优化函数定义： qrf90F)  
    x\oSD1t,  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） zpjE_|  
    ?a-5^{{  
    ——偏振对比度大于50（全波段） nH<#MG BS  
    6AdC  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 wYr*('uT  
    '<s54 Cb  
    U;j\FE^+>  
    选择下山简法进行局部优化。 @nAl*#M*D  
    < 0YoZSNGj  
    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。 GVhy }0|  
    ]!j%Ad  
       9Dbbk/j|  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 E\ls- (,  
    R?IRE91 :  
    优化过的参数为： n,d)Wwe_`y  
    '50}QY_R.  
    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% d<6m_! L  
    c]n"1YNm  
    结论： *E]:VZl  
    7Ie=(x8):  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 rsq?4+\  
    wh)F&@6 R!  
    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。  O4Q"2  
    |Sm/s;&c6  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 &isKU 8n  
    P) cEYk  
    u HW'F(;  
    QQ：2987619807     [N12X7O3  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表