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 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 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
    • 1096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
    5786
    光币
    23082
    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 vU*x2fVb}  
     }sxn72,  
    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。 kLS(w??T  
     XMRNuEU  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 xAwf49N~  
     8z<r.joxC  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 3_`szl-  
    Hwm?#6\5  
    相关案例：100.01,101.01 L fl-!1  
     S)A'Y]2X  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 M]HgIL@9#  
     *]x*B@RF  
    建模任务： >?YNW   
     3,);0@I  
    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。 Ra3ukYG[  
     8@M'[jT  
    m= b~i^@  
    优化目标： A%vsno!  
    bO<0qM~  
    —TE模偏振光的透过率最大化 m_!U}!  
     P|^$kK  
    —TM模偏振光的透过率最小化  uu%?K@Qq  
     hxC!+ArVe  
    优化函数： z8Q"% @  
     xq!IbVV/h  
    —最小化TE的透过率 BN@,/m9OQ%  
     YCw('i(|  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） ]=D5p_A(  
    )9P&=  
     ex?\ c"  
       t#<KxwhcN  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 cCxi{a1uo  
    u{bL-a8}  
     .dI)R40L/\  
    sIm#_+Y  
    优化的自由变量为： vZajT!h  
    zfjTQMaxh  
    —缝宽：10—190mm jxy1  
     ggou*;'  
    —光栅深度：20—200nm XLTD;[jO  
     b Dg9P^<n  
    优化算法： 4R+P  
     o@d y:AR  
    —使用Parameter run 进行一个全波长的全局搜索使得TE透过率的最大值最小同时使得偏振对比度的最大值最低。全局搜索不是强制的，但是它帮助确定在几个最大值和最小值之间确定优化参数的起始点。 acOJ]]  
    —参数优化使用下山简法（局部优化）和模拟退火法（全局优化）。参数优化使得找到在偏振对比度和TE透过率之间的一种平衡。 h)E|?b_  
     ;IC'Gq  
    光路流程图和偏振分析器： hXX1<~k  
     ?En7_X{C?  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 'Kis hXOn]  
     vSM_]fn  
    对于给定的波长范围，偏振分析器被用来计算相关偏振方向的最大和最小值。并可以计算 和 的反射或透射的最大和最小值。像偏振对比度这样高级的优化函数也可以被计算出来。 "E>t, D  
    :HW>9nD.  
    Parameter Run 的全局搜索： m{&w{3pQk  
     `Lz1{#F2G  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 7<yp"5><)  
     i=8UBryr'e  
    Parameter Run 设置 '8r8%XI  
     /84bv=  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； Bp0bY9xLg_  
     X&\o{w9%  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； +8UdvMN  
     JIUtj7 HQ  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 O|UxFnB}  
     <F=Dj*]  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 L#j |2H|  
     feCqbWq:  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 >I-g[*  
    优化函数依据迭代次数进行显示： |mj# 0  
    ,U%=rfB~  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 5OB]x?4]  
      5T/J%  
    TE透过率和偏振对比度对于不同参数设置已经达到了最大化。 BPWnck=%  
     GEtbs+[  
    参数构成： g+9v$[!  
     >h[(w  
    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%； /Ri,>}n  
      
    ?f@ 9nph  
    局部参数优化： |yAK@ Hl'  
    h]P/KVqR.  
    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。 QUPf *3Oy  
    !~d'{sy6  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； E{gv,cUM  
    n{{ P 3f  
    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。 ( 2zeG`  
    `Z8^+AMc  
    tE:X,Lt[  
    cno;>[$  
    参数定义： RH=$h! 5  
    ;>C9@S+  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 &Y=.D:z<  
    i7f%^7!  
    缝宽10—190nm权重1e20 y.fs,!|%@  
    !a4cjc(  
    优化函数定义： /=trj5h  
    \=8=wQv  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） 8{@`kyy|  
    Wo2 v5-  
    ——偏振对比度大于50（全波段） }Eb]9c\  
    V{FE[v_  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 bpnv&EG  
    |>@ -grs  
    !Y|8z\ Q  
    选择下山简法进行局部优化。 zS?n>ElI  
    GY7s  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 =Pj@g/25u  
    0T1ko,C!,e  
       0`Gai2\1@  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 KJ pj  
    &PSTwZd  
    优化过的参数为： [88{@)  
    enPLaiJ'|q  
    缝宽：46nm；规划深度200nm；最小化偏振对比度50；TE透过率的均匀误差7% ,,}sK  
    K{N%kk%F  
    结论： Tr$i= M  
    `1$y(w]  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 +h|K[=l\  
    + lP5XY{  
    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。 EFwL.'Fh  
    $kIo4$.Y$  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 HrDTn&/  
    mHHzCKE,  
    ?n&$m  
    QQ：2987619807     L=,Y1nO:p  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表