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 京东双十一活动红包购物券领取 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
    • 1104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
    6333
    光币
    25810
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-04-16
    案例315.01：光栅起偏器的参数优化 9<xTu>7J  
     jja{*PZ6H  
    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。 `kv1@aQPL  
     [NYj.#,oR  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 QJx9I_  
     ZhH+D`9  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 [^<SLTev  
    TE3*ktB{N  
    相关案例：100.01,101.01 pG/ NuImA  
     WK pUn8&N  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 Y4QLs^IdB  
     's)fO#  
    建模任务： 9'1hjd3k  
     ($c`s8mp  
    平面波入射周期为200nm的镀铬线性矩形光栅，基底为融石英，产生TE模的起偏。 |2z}Xm5\  
     (~S<EUc$  
    :@.C4oq  
    优化目标： (nGkZ}p  
    ]Z _$'?f  
    —TE模偏振光的透过率最大化 @gNpJB]V  
     }04Dg '  
    —TM模偏振光的透过率最小化 Vl<`|C>  
     hQXxG/yFm  
    优化函数： 9oEpPL5  
     aC`Li^  
    —最小化TE的透过率 =M/qV  
     gWkjUz )  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） ji }#MBac  
     L#n}e7Y9  
     \I;cZ>{u"}  
       lqF>=15  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 im=5{PbJ^  
    XJUEwX  
     g^jJ8k,7(  
    ,s0 9B  
    优化的自由变量为： qmEoqU  
    W+8^P( K  
    —缝宽：10—190mm %*6RzJO6  
     ' PELf P8  
    —光栅深度：20—200nm *|oPxQCtK  
     ~x'zX-@rC  
    优化算法： EJ G2^DSS  
     =c&62;O  
    —使用Parameter run 进行一个全波长的全局搜索使得TE透过率的最大值最小同时使得偏振对比度的最大值最低。全局搜索不是强制的，但是它帮助确定在几个最大值和最小值之间确定优化参数的起始点。 ?1CJf>B>  
    —参数优化使用下山简法（局部优化）和模拟退火法（全局优化）。参数优化使得找到在偏振对比度和TE透过率之间的一种平衡。 V~85oUc\-  
     )!A 2>  
    光路流程图和偏振分析器： %l,4=TQ[m  
     Uj,g]e 8e  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 wazP,9W?  
     F99A;M8(  
    对于给定的波长范围，偏振分析器被用来计算相关偏振方向的最大和最小值。并可以计算 和 的反射或透射的最大和最小值。像偏振对比度这样高级的优化函数也可以被计算出来。 UxeL cUP  
    #7o0dE;Kg9  
    Parameter Run 的全局搜索： PcB{ = L  
     k d+l k:  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 >Fyu@u  
     _%%yV  
    Parameter Run 设置 _lP4}9p  
     )A"jVQjI%w  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； pw3 (t  
     ;|!MI'Af  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； AF GwT%ZD  
     zka?cOmYF[  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 bE d?^h  
     8b7;\C~$p  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 ~T02._E  
     Pu..NPl+  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 G?<pBMy  
    优化函数依据迭代次数进行显示： @0|nq9l1  
     i S  
    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。 j7}lF?cJ2  
     D^u\l  
    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。 q!&B6]  
     V9T 4 +  
    参数构成： Fj^AW v^/  
     gLD{1-v  
    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%； ^X &)'H  
    "y$ qrN-  
      
    MqdB\OW&  
    局部参数优化： @h#Xix7  
    sL i*SR  
    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。 Hd 0Xx}3&  
    *Tp]h 0  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； @8zT'/$  
    < Y>3  
    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。 #V[SQ=>x[  
    +i=p5d5  
    )~}PgbZ^  
    E*k([ZL  
    参数定义： x> \Bxa8  
    p+[} Hxx=  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 X`1p'JD  
    Cw#V`70a  
    缝宽10—190nm权重1e20 2r;GcjezH  
    M"(6&M=?  
    优化函数定义： o?wt$j-  
    B\[-fq  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） -!TcQzHUs  
    JYV\oV{  
    ——偏振对比度大于50（全波段） v9rVpYc"  
    #ZWl=z5aBi  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 io2@}xZF  
    Gw{+xz KJ  
    ao$):,2*  
    选择下山简法进行局部优化。 7|Dn+ =  
    zMGzReJ  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 `W"G!X-  
    fY_%33_I$  
       PN &|8_  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 2y kCtRe  
    DA=1KaJ.  
    优化过的参数为： <hv7s,i  
    bSrZ{l  
    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% "IwM:v  
    2-mQt_ i  
    结论： z0Xa_w=  
    e$wt&^W  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 gS$A   
    DYRE1!  
    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。 tU:FX[&?R  
    i03gX<=*  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 %v4ZGtKC@  
    QQ：2284816954 备注：光学     z+/LS5$  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表