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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  W$VCST  
     QmkC~kK1.  
    这个案例说明了对于一个用于VIS光起偏的亚波长光栅的参数优化过程。 A(@gv8e[H^  
     'rq#q)1MT  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 H6 f; BS  
     o:Os_NaD  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 gBiQIhz  
    R_*D7|v  
    相关案例：100.01,101.01 7[.Q.3FL  
     +}L3T"  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 f/WM}Hpj  
     {'Qk>G s  
    建模任务： Y" +1,?yH  
     W<hdb!bE  
    平面波入射周期为200nm的镀铬线性矩形光栅，基底为融石英，产生TE模的起偏。 en#g<on  
     P)j9\ muc  
    @p` CAB  
    优化目标： SlJ/OcAf#  
    O> ^~SO  
    —TE模偏振光的透过率最大化 E `j5y(44  
     41Q   
    —TM模偏振光的透过率最小化 \t(r@q q  
     _x|8U'|Ce  
    优化函数： n; '~"AG)  
     r-Xe<|w  
    —最小化TE的透过率 [ *a>{sO[  
     ^?.:}  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） 8cPf0p:  
    LY cSMuJ  
     _M4v1Hr48  
       =28H^rK{  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 |3lAye,t)a  
    `L[32B9  
     w7?9e#> Z  
    >sS:x,-  
    优化的自由变量为： IS*"_o<AR  
    T(Gf~0HYF  
    —缝宽：10—190mm d*:qFq_  
     w,#W&>+&  
    —光栅深度：20—200nm Ty|c@X  
     c&?H8G)x  
    优化算法： Ri6 br  
     } fMFQA)  
    —使用Parameter run 进行一个全波长的全局搜索使得TE透过率的最大值最小同时使得偏振对比度的最大值最低。全局搜索不是强制的，但是它帮助确定在几个最大值和最小值之间确定优化参数的起始点。 `lh?Z3W  
    —参数优化使用下山简法（局部优化）和模拟退火法（全局优化）。参数优化使得找到在偏振对比度和TE透过率之间的一种平衡。 >Pd23TsN  
     [)6E) E`_e  
    光路流程图和偏振分析器： bme#G{[)Y  
     eKti+n.  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 kc']g:*]Y  
     HPCA$LD  
    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。 G6F['g);  
    QAnfxt6  
    Parameter Run 的全局搜索： Nv]/L +i  
     Uk ;.Hrt.  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 N6 (w<b  
     #_sVB~sn@  
    Parameter Run 设置 ;9 n8on\  
     ^X'7>{7Io  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； MW@b ;=(  
     z :jF) N  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； yf^gU*  
     <l/Qf[V  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 &_9e g  
     |Qm%G\oB?  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 F9J9pgVP  
     #l% \}OC  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 wTbIS~!gF  
    优化函数依据迭代次数进行显示： _\[JMhd}  
    '=Y~Ir+  
    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。 ):EXh#  
     uQ+$HzxX  
    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。 4\WkXwoqQO  
     rX}==`#\  
    参数构成： \eN/fTPm  
     CnA)>4E*'  
    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%； 6T_c#G5  
      
    *0ntx$M-w  
    局部参数优化： {X"]92+  
    4c@F.I  
    使用局部参数优化的参数优化文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_03”中。  :!FwF65  
    r_RTtS#  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； %4K#<b"W  
    T=Q{K|JE  
    参数和优化函数被严格定义，以便在TE透过率，偏振对比度和TE透过率均匀误差之间找到平衡。 yvwcXNXR@  
    [kkcV5I-  
    Ap9w H[H  
    =B%e0M  
    参数定义： '2{o_<m  
    ee` =B  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 "g[UX{L  
    q2i~<;Z)9  
    缝宽10—190nm权重1e20 :?W:'% (`[  
    tJ=zk3BN~  
    优化函数定义： 9DE)5/c`v  
    )Q?[_<1Y+  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） !PbFo%)  
    <9ph c  
    ——偏振对比度大于50（全波段） W4a20KM2  
    Nuq/_x  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 #+nv,?@  
    8#B;nyGD1I  
    th|Q NG  
    选择下山简法进行局部优化。 j'n= Xh  
    ?&_\$L[  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 #JM*QVzv  
    .1}(Bywm5  
       .p_$]  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 >X)G`N@ !  
    nJC}wh2d#  
    优化过的参数为： xbA2R4|  
    D~>P/b)v{j  
    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% m!(K  
    8=uljn/  
    结论： Z^S!w;eu  
    vj0?b/5m  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 _;W|iUreb  
    z0Hh8*  
    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。 aH~"hB^e  
    GjBQxn  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 ;_*F [ }w  
    a}\JA`5;)Z  
    =h{2!Ah7 X  
    QQ：2987619807     Q5JeL6t  
     
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