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
    • 954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 >@U*~Nz  
     f/U`  
    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。 y`L>wq,KU  
     y%&q/tk  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 $jjfC  
     AuvkecuIh  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 +KF^Z$I  
    :">!r.Q  
    相关案例：100.01,101.01 Z_LFIz*c  
     n7zm>&  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 IB(6+n,6s  
     RFi S@.7  
    建模任务： lS"T4 5  
     5[8xV%>;  
    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。 us1Hu)  
     ZJnYIK  
    _?-E7:Sw  
    优化目标： MR;1 2*p  
    pI1-cV,`  
    —TE模偏振光的透过率最大化 T]^62(So  
     wx]0p  
    —TM模偏振光的透过率最小化 4n#M  
     +G$4pt|=  
    优化函数： &pP;Neh;  
     "0V.V>-p  
    —最小化TE的透过率 dph{74Dc  
     S){)Z  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） M-$%Rzl_  
    #%pI(,o=  
     ]MqMQLG0t  
       kGH}[w  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 MS nG3]{z  
    l^! ?@Kg,z  
     C1V|0h u  
    2+RUTOv/d  
    优化的自由变量为： HSw;^E)1  
    [xK3F+  
    —缝宽：10—190mm E`kG-Q5Dw  
     ,dv+p&Tz2  
    —光栅深度：20—200nm I:E`PZ  
     B*eC3ok3z  
    优化算法： $r^GE  
     cF\;_0u  
    —使用Parameter run 进行一个全波长的全局搜索使得TE透过率的最大值最小同时使得偏振对比度的最大值最低。全局搜索不是强制的，但是它帮助确定在几个最大值和最小值之间确定优化参数的起始点。 Oz w.siD  
    —参数优化使用下山简法（局部优化）和模拟退火法（全局优化）。参数优化使得找到在偏振对比度和TE透过率之间的一种平衡。 T tfo^ksw  
     xI{)6t$`  
    光路流程图和偏振分析器： ud63f` W]4  
     0B[="rTS7#  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 <KJ/<0l  
     `A,-@`p  
    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。 -5)H<dAQZ  
    S:u:z=:r  
    Parameter Run 的全局搜索： Z@yW bjE7Z  
     hM_lsc  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 bpOYHc6,*`  
      |{&{  
    Parameter Run 设置 d .[8c=$  
     AKY1o.>z  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； "0$a)4]  
     @tF\p  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； 9-sw!tKx  
     M5i%jZk  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 .14~J6  
     H(H<z,$}T  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 %9 SJ E  
     &]Q@7Nl7:l  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 CYt?,qk-r  
    优化函数依据迭代次数进行显示： l\f*d6o  
    3t.l5m Rg5  
    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。 .7O*pJ2(H  
     +<'Ev~  
    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。 LmRy1T,act  
     jY  &k  
    参数构成： oph}5Krd)  
     WEAT01  
    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%； !'Ak&j1:`  
      
    R1Pk TZP&  
    局部参数优化： GmK^}=frj  
    |O3q@  
    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。 "x%Htq@  
    } F E>|1  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； Qo>b*Ku;  
    '_<{ p3M  
    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。 Fzm*Pz3  
    evenq$ H  
    } j<)L,  
    PoNi "Pv  
    参数定义：  ;i4Q|  
    GeI-\F7b  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 j 'FVz&  
    G `+T+  
    缝宽10—190nm权重1e20 K~uXO  
    {ba q+  
    优化函数定义： W'els)WJ|x  
    u\a#{G;Z  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） ?xA:@:l/  
    \1d (9jR  
    ——偏振对比度大于50（全波段） 6e(Qwt  
    AJt+p&I[J  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 }I2wjO  
    w}L]X1#sF  
    ^9m\=5d  
    选择下山简法进行局部优化。 eP.wOl  
    hZdoc<  
    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。 90Pl$#cb2  
    Uq[>_"}  
       ,k.3|aZE  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 X1,I  
    Y)1PB+  
    优化过的参数为： &\#sI9  
    -#7'r<I9@  
    缝宽：46nm；规划深度200nm；最小化偏振对比度50；TE透过率的均匀误差7% #r$cyV!k  
    Hfv7LM  
    结论： Yf:IKY  
    9 eR-  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 w2 ;eh]k  
    bW$,?8(  
    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。 iMAfJ-oN  
    yZ @"\Z!  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 \4&fxe  
    kh!FR u h  
    }bs+-K  
    QQ：2987619807     [I0:=yJ+  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表