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 光学系统设计：理论、仿真与系统检测 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 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命(第2季)
    发帖 回复
    返回列表
    • 1361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
    6531
    光币
    26804
    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 RWX!d54&  
     hg#O_4D  
    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。 e6bh,BwgQq  
     >< >%;HZ  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 |)C *i  
     HVhP |+  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 MT:VQ>f C  
    OZd (~E  
    相关案例：100.01,101.01 e /1x/v'  
     #ti%hm  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 :Ocw+X3  
     t`{T:Tjc  
    建模任务： */_'pt  
     4T; <`{]  
    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。 3Pgokj   
     m(d|TwG{  
    (xoYYO  
    优化目标： bar=^V)  
    )B)f`(SA"<  
    —TE模偏振光的透过率最大化 c8Ud<M .  
     n\V7^N  
    —TM模偏振光的透过率最小化 ipl,{  
     Gi#-TP\  
    优化函数： V0# Ocq,  
     k<CbI V  
    —最小化TE的透过率 Hb::;[bm:  
     Dte5g),R  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） erbk (  
    Gk/cP`  
     %?aq1 =B  
       >T c\~l  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 j;7E+Yp  
    s@5~Hy eI  
     B /w&Lo  
    YYPJ (o\  
    优化的自由变量为： m{?f,Q=u@  
    yjMN>L'  
    —缝宽：10—190mm JAP(J~  
     s,8zj<dUv  
    —光栅深度：20—200nm ;^0rY)&  
     |FM*1Q[1  
    优化算法： '21gUYm  
     Gyy4zK  
    —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。 j*Pq<[~  
    —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。 Hh*?[-&r~  
     (_<,Oj#*S  
    光路流程图和偏振分析器： S*|/txE'~Y  
     0Ci/-3HV!  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 vNrn]v=|}7  
     R LMn&j|?e  
    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。 X-kOp9/.  
    #v xq|$e  
    Parameter Run 的全局搜索： ]d@>vzCO  
     )RvX}y-  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 X?wZ7*'1  
     l v hJ  
    Parameter Run 设置 s</qT6@  
     z\A ),;  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； KXK5\#+L  
     `&7tADFB  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； m,!SD Cq  
     9A} *  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 r{9fm,  
     .#$2,"8  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 FX|&o >S(8  
     c$71~|-[  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 1O NkmVtL  
    优化函数依据迭代次数进行显示： 3^~J;U!3  
    ;l0 dx$w  
    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。 0 }od Q#  
     ],S {?!'1  
    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。 I 4?oBq  
     0V(}Zj>  
    参数构成： ?z&%VU"  
     S7Ty}?E@  
    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%； =3w;<1 ?'  
      
    ;%^=V#  
    局部参数优化： U4 \v~n\  
    4}v|^_x-i  
    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。 ]lBCK  
    9g5h~ Ma  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； qx[c0X!  
    z<vh8dNl  
    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。 lYJSg70P  
    U|%}B(  
    YnU)f@b#  
    ,:A;4  
    参数定义： |oXd4  
    ][v]Nk  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 y"q>}5  
    vBl:&99[/  
    缝宽10—190nm权重1e20 60u_,@rV  
    7\,9Gcv1  
    优化函数定义： [%N?D#;  
    iP"sw0V8  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） dM^Z,; u  
    DJ:'<"zH7  
    ——偏振对比度大于50（全波段） T TN!$?G3  
    rFQWgWD  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 t'Wv? ,  
    @|vH5Pi  
    x'I!f? / &  
    选择下山简法进行局部优化。 tj[E!  
    ")STB8kQ  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 jTcv&`fAz  
    (;},~( 2B  
       A,cXN1V  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 Y -a   
    h7UNmwj  
    优化过的参数为： HT.*r6Y>g  
    `IUn{I  
    缝宽：46nm；规划深度200nm；最小化偏振对比度50；TE透过率的均匀误差7% Jq'8"  
    1d<Uwb>  
    结论： 4>>=TJ!M  
    d/&> `[i  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 =x\`yxsG  
    M>]A! W=  
    Parameter Run允许对参数空间进行全局搜索找到局部参数优化的合适起始点。 m"iA#3l*=  
    @5S'5)4pB  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 Lr$M k#'B  
    $z jdCg<  
    VE|l;aXi  
    QQ：2987619807     `Zm6e!dH-  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表