-
UID:317649
-
- 注册时间2020-06-19
- 最后登录2026-02-11
- 在线时间1927小时
-
-
访问TA的空间加好友用道具
|
案例315.01:光栅起偏器的参数优化 Aj+F
|l >[=^_8M 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。 9|CN8x- _MX>#!l 关键词:参数优化,光栅,起偏器,亚波长 :'*~uJrR \7'{g@C( 所需工具箱:高级光栅工具箱 03S]8l (+y 相关案例:100.01,101.01 =^ 50FI| dT1H 相关教程和技术说明:Tutorial 101.01, TN.021 F;0}x;:> ?o#%Xs 建模任务: IG9VdDj %UCr;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。 )iK6:s# H-f X(9 um>6z_" 优化目标: Is?La gn".u!9j —TE模偏振光的透过率最大化 7CTFOAx# L"*/:$EJL. —TM模偏振光的透过率最小化 *CTlOy eb"5-0 优化函数: :^3LvPM hJ~Uf5Q —最小化TE的透过率 Qe0lBR?H yT9@!]^L —最小化偏振度(要求>50:1) 7!TueP0Zd H6 HVu |
]R9HyCl&a6 [>5-$Y OT —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 +@k+2?]
FO j@uOOhy
p/@smke I(7NQ8Hx 优化的自由变量为: o@i#|kx, +jnJ|h({ —缝宽:10—190mm en*GM}<V C-6F]2: —光栅深度:20—200nm Y+u_IJ wLJ:\_Jaf 优化算法: c?&X?< _k~KZ;l —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。 rJbf_]^ —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。 $jqq
`n_ fbKkq.w 光路流程图和偏振分析器: >DZw %Ax3;g# 偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 @?
QoF#D )@Yf]qx+Y< 对于给定的波长范围,偏振分析器被用来计算相关偏振方向的最大和最小值。并可以计算 和 的反射或透射的最大和最小值。像偏振对比度这样高级的优化函数也可以被计算出来。 P?B;_W+~A. =Bhe'.]QSx Parameter Run 的全局搜索: p &"`RS#Z P&ptJtNg Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 -0{r>,&Mm 5T2CISmu Parameter Run 设置 8sM|%<$=j *ipFwQ 缝宽:10—19nm 步长10nm; Q&=w_Wc }Nm#q@o$P 规划深度:20——200nm 步长10nm; 4DOH`6#an DiwxXqY
使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 KZ
;k)O.Ov _ff`y 在自由参数模块中选择深度和缝宽。 z(Pe,zES ^!ZC?h!rG 使用扫描模块进行参数联合调查。 SVs_dG$ 优化函数依据迭代次数进行显示: D rHVG X"e5Y!:M- 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。 2Mvrey) _R13f@NWB: 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。 6ZG+ZHUC& Hmd]
FC,_ 参数构成: *4+"Lh.KS 2ZMb<b4H 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%; -Rd/Gx (#Gw1 IsM}'. 局部参数优化: 1&)?JZhg 4Thn])%I 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。 4@n1Uk _c*=4y 起始值为:缝宽:50nm,规划深度200nm; f~y%%+{p
w?wG(+X7 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。 y7
3VFb ;q:zT\A `V]5 sE]G 3U.88{y 参数定义: 4c$ zKqz PQnF 规划深度为20-200nm,权重1e20 ,)Ju [ 1#*a:F&re 缝宽10—190nm权重1e20 D2!X?"[P Y*>#T 优化函数定义: =/Mq 5.
;"fDUY| ——TE效率最小值被最大化(全波段) /!Wu D\B WDc+6/< ——偏振对比度大于50(全波段) FsV'Cu@!U c5l.B#-lY ——均匀误差最小化,但对于通用优化函数只具有较低影响。 VsgE!/>1 jN>{'TqW4 ?hM>mL 选择下山简法进行局部优化。 2`>T oWN! $8xl#SqH 左图显示了最小化TE透过率,右图显示了最小化偏振对比度。 E4W -hq~ ?ROqn6k&c Nq` C.& 优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 u7[ykyV #PanfYR 优化过的参数为: KgOqbSJ g[Ib,la_a 缝宽:46nm;规划深度200nm;最小化偏振对比度50;TE透过率的均匀误差7% RGg(%. [*H N" 结论: #qI= Z0Y ~ !
3I2 偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 7,|c }YMy6eW4 Parameter Run允许对参数空间进行全局搜索找到局部参数优化的合适起始点。 |8=nL$u 'fF;(? 最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 4%}*&nsI-Z QQ:2284816954 备注:光学 ]*FVz$>XM
|