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    [分享]光栅起偏器的参数优化 [复制链接]

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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 t%Vc1H2}  
     G&)A7WaC  
    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。 L#Uk=  
     'e_^s+l)a  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 biKom|<nm  
     xbnx*4o0  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 ~ J^Gzl  
    Ki(qA(r  
    相关案例：100.01,101.01 }`E5I&r4  
     }]$%aMxy T  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 xPWzm hF  
     jq yqOhb4  
    建模任务： lCLz!k2di  
     ;XNe:g.CR  
    平面波入射周期为200nm的镀铬线性矩形光栅，基底为融石英，产生TE模的起偏。 8ME_O~,N  
     *&9_+F8ly  
    vQ>x5\r5O_  
    优化目标： 89*CoQ  
    3?iRf6;n  
    —TE模偏振光的透过率最大化 8u Tq0d6(  
     }J73{  
    —TM模偏振光的透过率最小化 OJPx V~y  
     U+>!DtOYK  
    优化函数： CMB:%  
     rCR?]1*Z  
    —最小化TE的透过率 j9)P3=s  
     ,V'+16xW  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） hNgbHzW  
    h[b5"Uqj  
     EtvZk9d6h*  
       u&yAMWl  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 };6[Byf  
    [* ,k  
     f2ygN6(>  
    dP63bV  
    优化的自由变量为： xpCzx=n3.m  
    [y-0w.V=oE  
    —缝宽：10—190mm c,pR+DP  
     |TL&#U  
    —光栅深度：20—200nm ^ cpQ*Fz  
     Wd#r-&!6j  
    优化算法： (7^5jo[D  
     mz$)80ly  
    —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。 I4 {uw ge  
    —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。  Aq674   
     oE \Cwd  
    光路流程图和偏振分析器： &oI;^|  
     !)gTS5Rh:  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 s ;EwAd(  
     j3 ,6U jlU  
    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。 soh)IfZ  
    p vone,y2  
    Parameter Run 的全局搜索： Z^ynw8k"  
     xj`ni G  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 r LQBaT7t#  
     c-3-,pyM_T  
    Parameter Run 设置 "[M,PI!B  
     d S]TTU1  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； Dx`-Kg_p  
     -kFEVJbUyc  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； 0,$eiY)u$  
     lZ]x #v  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 "2} {lu  
     Lt`d {s  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 KG9h rT  
     `/?XvF\  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 %+Hhe]J ld  
    优化函数依据迭代次数进行显示： s jl(  
    )y>o;^5'  
    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。 E_sKDybj  
     q"BM*:W  
    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。 tgmG#b*  
     \yt-_W=[  
    参数构成： L3}n(K AJj  
     /g$cQ=c  
    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%； 2kMBe%  
      
    `! ~~Wf'  
    局部参数优化： 6{Y3-Pxg  
    <ua`WRQr  
    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。 {l/j?1Dxq  
    <[iw1>  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； 6zv-nMZc  
    Mn$w_Z?  
    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。 ZqT8G  
    jw63sn  
    .quui\I3  
    DD 8uG`<  
    参数定义： w7Fz(`\  
    .*N]SbU<8  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 y[QQopy4:  
    E|R^tETb  
    缝宽10—190nm权重1e20 `|nCr  
    ;QYUiR  
    优化函数定义： P`z#tDT^"  
    (4:&tm/;  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） ":=\ ci]e%  
    tYb8a  
    ——偏振对比度大于50（全波段） 6<aZr\Ufg  
    poLzgd  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 5Bwr\]%$P  
    hG1\  
    NMaZ+g!t(  
    选择下山简法进行局部优化。 w5/`_m!  
    u7PtGN0r%  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 bcx,K b  
    Ug :3)q[O  
       ]oOSL=~c  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 JSXJlau  
    7kiZFHV  
    优化过的参数为： 9, A(|g  
    7Iz%Jty  
    缝宽：46nm；规划深度200nm；最小化偏振对比度50；TE透过率的均匀误差7% #kGgz O  
    8bf_W3  
    结论： R'Gka1v  
    V$ 8go#5  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 pr~%%fCh  
     Tt;h?  
    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。 MH wjJ  
    x}^ :Bs+j  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 ?=u/&3Cw  
    7(8i~}  
    &# [w*t(A  
    QQ：2987619807     c#)!-5E~H  
     
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