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 光学系统设计：理论、仿真与系统检测 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 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命(第2季)
    发帖 回复
    返回列表
    • 1385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
    6553
    光币
    26914
    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 bj23S&  
     ?~~sOf AP  
    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。 QK _1!t3  
     8 2qf7`  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 w1HE^ /  
     %pj 6[x`@  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 Ft%HWGE  
    r>73IpJI  
    相关案例：100.01,101.01 K$OxeJP?F  
     S Y\ UuZ  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 (ii6w d< *  
     - s[=$pDU  
    建模任务： :#D?b.=  
     #vrxhMo  
    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。 }L Q9db1  
     ~^d. zIN!  
    iEx.BQ+  
    优化目标： HT]W2^k  
    m|q?gX9R  
    —TE模偏振光的透过率最大化 kwxb~~S}h(  
     H QHFD0hv  
    —TM模偏振光的透过率最小化 3TUW+#[Gu  
     i9Fg  
    优化函数： .5Y%I;~v  
     bwh7.lDAl  
    —最小化TE的透过率 O7@CAr  
     I9O9V[  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） yM dEH-?/  
    s_]p6M  
     sYV7t*l  
        .G}E  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 YnnpgR.  
    TymE(,1  
     GwiG..Y]&  
    3:Bwf)*  
    优化的自由变量为： >55c{|"@L  
    a<X8l^Ln  
    —缝宽：10—190mm DLMG<4Cd~  
     }~P%S(zB  
    —光栅深度：20—200nm kp3(/`xP  
     |8I #`  
    优化算法： ^NJ]~h{n$  
     9hAS#|vK  
    —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。 ""Ul6hRgv  
    —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。 dz/' m7  
     x_9<&Aj6  
    光路流程图和偏振分析器： P.*J'q 28  
     34VyR a  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 b?Wg|D  
     mhnjY K9  
    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。 =PHl|^  
    "8K>Yu17  
    Parameter Run 的全局搜索： }Ictnb  
     g*b 4N _  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 ,4y' (DA  
     xt]Z{:.  
    Parameter Run 设置 :LRR\v0HM  
     wUzQ`h2  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； NfLvK o8  
     j0J}d _  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； Q,Tet&in )  
     $iQ>c6  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 t}-[^|)7  
     w?CbATQ   
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 dDH+`;$.  
     g-'y_'%0G  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 D|I(2%aC  
    优化函数依据迭代次数进行显示： Z4FyuWc3  
    0 eZfHW&  
    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。 %VYQz)yW  
     5zJkPki  
    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。 HE&,?vioy  
     !mFo:nQ)}  
    参数构成： D^Dm, -  
     U -~%-gFC  
    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%； *Yv"lB8  
      
    !- f>*|@  
    局部参数优化： PpMZ-f@  
    m1_?xU  
    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。 $w%oLI@kl  
     p>v,b&06  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； U`q[5U"  
    E%ea o$  
    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。 bHlG(1uf  
    EQPZV K/  
    AIsM:sV]  
    m}.ru)^p  
    参数定义： Pg[zRRf<  
    ^ )N[x''a  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 Bc}<B:q%b  
    G],+?E_,  
    缝宽10—190nm权重1e20 \Ekez~k{`  
    3(P^PP8  
    优化函数定义： Pb?H cg  
    `XYT:'   
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） ';V(sRU@  
    i]GBu  
    ——偏振对比度大于50（全波段） Gb 61X6  
    jIE>t5 fy  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 K-wjQ|*1  
    ~J2-B2S!  
    Z_' %'&Y  
    选择下山简法进行局部优化。 o^RdVSkU;  
    n ! qm  
    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。 YN] w_=  
    uuj"Er31  
       Ary$,3X2  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 :w_F<2d0 0  
    ->wY|7  
    优化过的参数为： ..FUg"sSO  
    )|LX_kyW  
    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% MSeO#X  
    o0-e,F>u  
    结论： WA Y<X:|We  
    {+c/$4 <  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 xmKa8']x  
    qh$D;t1=  
    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。 q^sMJ  
    6uDA{[OH  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 ]wne2WXE  
    7g ]]>  
    Z.6`O1OY}?  
    QQ：2987619807     JmNeqpbB`w  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表