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 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
    • 1011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
    5545
    光币
    21885
    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 V]I@&*O~ r  
     K$v SdpC  
    这个案例说明了对于一个用于VIS光起偏的亚波长光栅的参数优化过程。 DfYOGs]@  
     O~ a`T  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 PdiP5S }/  
     pde,@0(Fa  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 \f| Hk*@  
    U%%fKL=S  
    相关案例：100.01,101.01 wM.z/r\p  
     ]xGo[:k|E  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 /`(Kbwh   
     :5)Dn87  
    建模任务： k=;>*:D%  
     >,c$e' h  
    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。 eu=G[>  
     ]0N'Wtbn  
    -& Qm"-?:  
    优化目标： 7$3R}=Z`\q  
    YywiY).]@  
    —TE模偏振光的透过率最大化 k3[rO}>s  
     7AwV4r*:  
    —TM模偏振光的透过率最小化 6cR}Mm9Hx3  
     s5/5>a V  
    优化函数： vTnrSNdSE  
     b#ga  
    —最小化TE的透过率 % 8c <C  
     758`lfz=_  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） 6P,vGmR  
    j,<3[  
     y98 v  
       ^gw htnI  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 w Vegr  
    5zk<s`h  
     SCwAAE9s]  
    ~ZrSoVP=  
    优化的自由变量为： 0e./yPTT  
    i4<&zj})  
    —缝宽：10—190mm fZQL!j4  
     x"g-okLN  
    —光栅深度：20—200nm 1D2Uomd(  
     (PVK|Q55y  
    优化算法： &[u>^VO8  
     nP]tc  
    —使用Parameter run 进行一个全波长的全局搜索使得TE透过率的最大值最小同时使得偏振对比度的最大值最低。全局搜索不是强制的，但是它帮助确定在几个最大值和最小值之间确定优化参数的起始点。 RYhaQ &1i  
    —参数优化使用下山简法（局部优化）和模拟退火法（全局优化）。参数优化使得找到在偏振对比度和TE透过率之间的一种平衡。 ~kDR9s7  
     :TU|;(p  
    光路流程图和偏振分析器： JA]TO (x  
     Q1ox<-  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 fPXMp%T!  
     g/*x;d=  
    对于给定的波长范围，偏振分析器被用来计算相关偏振方向的最大和最小值。并可以计算 和 的反射或透射的最大和最小值。像偏振对比度这样高级的优化函数也可以被计算出来。 b5!\"v4c  
    T,' {0q  
    Parameter Run 的全局搜索： l>(w]  
     u_kcuN\Sq  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 X?6E0/r&9  
     XOOWrK7O  
    Parameter Run 设置 mT]+wi&  
     j[E8C$lW  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； c L+-- $L  
     v %?y5w  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； CMQlxX?  
     tKr.{#)  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 LwPZRE#  
     oAnNdo  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 L&D+0p^lI  
     :eK(9o  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 ioIOyj  
    优化函数依据迭代次数进行显示： M<Gr~RKmAn  
    #sHA!@ |  
    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。 0LX"<~3j  
     |6qxRWT"  
    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。 R,3E_me"}  
     @ve4rc/LI  
    参数构成： M lv  
     cImOZx  
    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%； YwbRzY-#F  
      
    C]X:@^Hy  
    局部参数优化： O?p8Gjf  
    X jJV  
    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。 q+j.)e  
    >rbHpLm1`  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； E$u9Jbe  
    ,^Cl?\9"  
    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。 Mx-? &  
    96V@+I  
    z XI [f  
    >M}\_c=  
    参数定义： For`rfR  
    $0-}|u]5U  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 dz3KBiq  
    v jTs[eq>  
    缝宽10—190nm权重1e20 /0S2Om h  
    TT85G&#  
    优化函数定义： 5} v(Ks>  
    WFGcR9mN?  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） Dw%V.J/&o  
    .J/x@  
    ——偏振对比度大于50（全波段）  +*W9*gl  
    S.: m$s  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 miWPLnw=L  
    <yoCW?#  
    6%j v|\>  
    选择下山简法进行局部优化。 d9j+==S <  
    uG5RE  
    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。 O^Y}fo'  
    O#}d!}SIp  
       Ok0zgi  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 A#b`{C~l  
    AQUl:0!  
    优化过的参数为： {OH @z!+d  
    sp&s 5aw  
    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% BzVF!<!  
    : ~R Y  
    结论： i 4}4U  
    ZqDanDM  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 9_$i.@L 1  
    |D@/4B1P  
    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。 ~PTqR2x  
    C >@T+xOZ  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 [Iwb7a0p  
    T>~D(4r|pS  
    tny^sG/'  
    QQ：2987619807     8C[W;&Y=  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表