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    [分享]光栅起偏器的参数优化 [复制链接]

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    在线infotek
    科学家
     
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    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 3P//H8 8LY  
     PwW^y#96  
    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。 g7xbyB o7  
     >`7OcjLg  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 e'1 ^+*bU  
     8jy-z"jc  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 -3.UE^W2  
     3L%WVCB  
    相关案例：100.01,101.01 J3;Tm~KJ_  
     g1ZV&X=2  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 cMDRWh  
     ^^G-kg  
    建模任务： i2$*}Cu  
     HEBqv+bG  
    平面波入射周期为200nm的镀铬线性矩形光栅，基底为融石英，产生TE模的起偏。 jg[5UTkcs  
     f.| |PH  
    pC*BA<?Rg  
    优化目标： CI,lkO|C  
    g<fDY6jt  
    —TE模偏振光的透过率最大化 u3]Uxy  
     8rFaW  
    —TM模偏振光的透过率最小化 3->,So0Y  
     B?SNea,I4  
    优化函数： Kb-W tFx  
     'pan9PW  
    —最小化TE的透过率 1g1?zk8zO  
     su&t7rJ  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） )ZH c$+fU  
    $+Vmwd;  
     uie~'K\y  
       8N% z9b  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 R'zu"I  
    U,PZMz`2j  
     "2a$1Wmj(  
    VCjq3/[_  
    优化的自由变量为： 9#uIC7M  
    Y}ng_c  
    —缝宽：10—190mm q(IZJGb  
      kI%peb?  
    —光栅深度：20—200nm 7Rnm%8?T  
     ^IBGYl5n  
    优化算法： j'+ELKQ  
     ]}kI)34/  
    —使用Parameter run 进行一个全波长的全局搜索使得TE透过率的最大值最小同时使得偏振对比度的最大值最低。全局搜索不是强制的，但是它帮助确定在几个最大值和最小值之间确定优化参数的起始点。 Va7c#P?  
    —参数优化使用下山简法（局部优化）和模拟退火法（全局优化）。参数优化使得找到在偏振对比度和TE透过率之间的一种平衡。 P+h6!=nD7  
     wf?u (3/%  
    光路流程图和偏振分析器： Y]N~vD  
     eJ)1K  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 .`,F  
     GM](=|F  
    对于给定的波长范围，偏振分析器被用来计算相关偏振方向的最大和最小值。并可以计算 和 的反射或透射的最大和最小值。像偏振对比度这样高级的优化函数也可以被计算出来。 \eQ la8s  
    mzGjRl=O  
    Parameter Run 的全局搜索： ob E:kNE9  
     0#QKVZq2>  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 7{pIPmJ  
     @lS==O-`f  
    Parameter Run 设置 i'HPRY  
     f])M04<  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； i^*M^P3m  
     Q"%S~&#'  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； jv =EheD  
     y;nvR6)  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 QdDObqVdy  
     o@9+mM"B)  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 03EV%Vc  
     /v|Onq1Y4  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 II;Te7~  
    优化函数依据迭代次数进行显示： aG(hs J)  
    o'Wz*oY))\  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 Stxp3\jEn  
     =q+R   
    TE透过率和偏振对比度对于不同参数设置已经达到了最大化。 BFWi(58q  
     wiJRCH  
    参数构成： TQf L%JT  
     ^gOww6$<  
    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%； (WRMaI72(  
      
    ZjD)? 4  
    局部参数优化： q$gz_nVq,b  
    mu[Op*)  
    使用局部参数优化的参数优化文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_03”中。 @TzvT3\q  
    :"QfF@Z{  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； lpy:3`ti  
    19Ww3P vQ;  
    参数和优化函数被严格定义，以便在TE透过率，偏振对比度和TE透过率均匀误差之间找到平衡。 i%;"[M  
    K]/Od  
    +j{Y,t{4  
    E  T:T7  
    参数定义： +-BwQ{92[:  
    R,t$"bOd  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 V}" g~=  
    83 I-X95  
    缝宽10—190nm权重1e20 c~imE%  
    /=)L_  
    优化函数定义： + P7o4]:/  
    JoZ(_Jh%m  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） WC*=rWRxF  
    gEwd &J  
    ——偏振对比度大于50（全波段） SV.z>p  
    WOX}Sw"  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 m#e*c [*G  
    `Ye8 Q5v"]  
    :Q_3hK  
    选择下山简法进行局部优化。 y('k`>C  
    6w| J -{2  
    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。 lnh+a7a)  
    c_.-b=zm  
       l_{8+\`!  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 SeEw.;Xw  
    }Fa%%}  
    优化过的参数为： *?t%0){  
    &nj&:?w  
    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% DyO$P#~?  
    CnISe^h  
    结论： i47j lyH  
    SA;#aj}rV  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 z6*<V5<7  
    J2VTo: In  
    Parameter Run允许对参数空间进行全局搜索找到局部参数优化的合适起始点。 n,$z>  
    x Q4%e[/  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 #Sh <Ih  
    YXW%]Uy+  
    fv!?Ga(  
    QQ：2987619807     o-C#|t3hH  
     
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