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
    发帖 回复
    返回列表
    • 1294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
    6429
    光币
    26290
    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 \crh`~?>  
     ~Ad2L*5S  
    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。 ]8R@2L3s  
     /NjBC[P  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 W}N7jPO}  
     t*; KxQ+'?  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 2D:,(  
    lxCAZa\  
    相关案例：100.01,101.01 Pr>05lg  
     |QF_E4ISD  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 -T;^T1  
     #>HY+ ;  
    建模任务： J+Fev.9>  
     F Z RnIg  
    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。 @U3z@v]s(h  
     6`iYIXnz  
    8ki3>"!A  
    优化目标： b%*`}B  
    2@?X>,  
    —TE模偏振光的透过率最大化 wfe4b  
     */JYP +  
    —TM模偏振光的透过率最小化 Qd\='*:!  
     )t3`O$J  
    优化函数： 6FJ*eWPC  
     /F9Dg<#a  
    —最小化TE的透过率  @;KYvDY  
     5073Q~  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） )A%* l9\nG  
    `R xCs`  
     !s^XWsb8  
       5-ED\-  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 ;du},>T$n  
    7]{t^*  
     (3$DUvx7  
    [&4+ <Nl'  
    优化的自由变量为： [0105l5  
    i].E1},%  
    —缝宽：10—190mm %o4v} mzV  
     AX%}ip[PC  
    —光栅深度：20—200nm rNJU & .]  
     - AgD  
    优化算法： BfCM\ij  
     lw gwdB  
    —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。 $Zo|t a^  
    —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。 ykJ+LS{+  
     YmFg#eS  
    光路流程图和偏振分析器： =H8FV09x}  
     =n ,1*  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 C>x)jDb?  
     ^`i z%^  
    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。 d/F^ez  
    l'_]0%o]  
    Parameter Run 的全局搜索：  K> 4w  
     [ dVBsi  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 AaxQBTB  
     Al6%RFt  
    Parameter Run 设置 _b/zBFa%  
     ]|PTZ1?j  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； 9XtO#!+48  
     G/FDD{y  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； $:oC\K6  
     ~Gmt,l! b  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 ZiQ<SSo:  
     9 Xl#$d5  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 QICxSk  
     :L+ xEL  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 #9r}Kr=P  
    优化函数依据迭代次数进行显示： r5UV BV8T  
    1 eV&oN#  
    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。 F(."nUrf  
     q78OP}  
    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。 - EGZ  
     J ;z`bk^  
    参数构成： #BcUE?K*N  
     ,D*bLXWh  
    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%； *S.FM.r  
      
    gCPH>8JwS0  
    局部参数优化： [pp|*@1T  
    r,.j^a  
    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。 cf$ hIB)Oi  
    1Dc6v57  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； =v::N\&  
    l4+ `x[^  
    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。 CUG"2K9  
    y;fF|t<y  
    ^78N25RU(  
    { V(~  
    参数定义： W!\%v"  
    a}f /<-L  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 5NN;Fw+  
    "&f|<g5  
    缝宽10—190nm权重1e20 l#T %N@X  
    |5dNJF8;Q  
    优化函数定义： b/m.VL  
    QgYt(/S  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） 0{ B<A^Bf  
    :vEfJSA 1<  
    ——偏振对比度大于50（全波段） M[z1B!rT  
    !e<2o2~.  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 2*O# m  
    ;>6~}lMgJ  
    {*hvzS{1d  
    选择下山简法进行局部优化。 N2}Y8aR~  
    Rzs u 7w  
    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。 4XVwi<)  
    c-(dm:  
       /ivVqOo  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 fUY05OMZ  
    .-T P 1C  
    优化过的参数为： B@ufrQ#Y.  
    c;"e&tW  
    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% 9)S3{i6w  
    "\}h  
    结论： R+K|K2"  
    {.e+?V2>_  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 |XG&[TI- "  
    d`flYNg4  
    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。 ;8&/JSN M  
    ?0KIM* .  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 d oEuKT  
    T+B-R\@t  
    G}l9 [lE  
    QQ：2987619807     6QT&{|q=  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表