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
    • 927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: 2021-04-16
    案例315.01：光栅起偏器的参数优化 : @'fpN  
      X ?tj$  
    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。 ?n!lUr$:y  
     y^2#9\}K  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 7^ 4jcfJH  
     Ci;h  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 B;VH`*+X  
    ; ;<J x.  
    相关案例：100.01,101.01 ($c`s8mp  
     $Axng J c  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 $fj])>=H  
     :@.C4oq  
    建模任务： (nGkZ}p  
     ]Z _$'?f  
    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。 @gNpJB]V  
     /:U1!9.y  
    GGH;Z WSe  
    优化目标： -  $%jb2  
    SU/G)&Mi  
    —TE模偏振光的透过率最大化 t)LU\!  
     yL.^ =  
    —TM模偏振光的透过率最小化 gWkjUz )  
     ji }#MBac  
    优化函数：  L#n}e7Y9  
     \I;cZ>{u"}  
    —最小化TE的透过率 lqF>=15  
     im=5{PbJ^  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） @8|Gh]\P  
    bZ/ hgqS  
     dsV ~|D6:  
       'GkvUrD9D$  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 f3 !n$lj  
    TM0b-W (H  
     `4LJ;KC(  
    P@C c]Z  
    优化的自由变量为： ,(P %z.P@  
    N r<9u$d9=  
    —缝宽：10—190mm W,Ty=:qm*  
     S/VA~,KCe;  
    —光栅深度：20—200nm I:F <vE  
     .:8[wI_f  
    优化算法： HcA[QBh  
     ha5e(Hj?  
    —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。 V{0%xz #  
    —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。 RK-x?ZYH'  
     B%fU'  
    光路流程图和偏振分析器： ?;^5ghY$  
     |CwG3&8  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 ijF V<P  
     X@!X6j  
    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。 ojoxXly`  
    uoHqL IpQ  
    Parameter Run 的全局搜索： };rm3;~ eg  
     3w6&&R9  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 jn^fgH ?  
     uJY.5w  
    Parameter Run 设置 dMJ!>l>2  
     -KiRj!v|  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； kbhX?; <`  
     OF8WDo`  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； <7^Kt7k  
     ?I[h~vr6.  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 _dr*`yXi  
     \-OC|\{32  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 &\k?xN  
     7/?DPwbx  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 p.C1nh  
    优化函数依据迭代次数进行显示： b/nOdFO@  
    K_>/lirE?  
    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。 333u]  
     ,T$r9!WTM  
    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。 4 \ F P  
     ;g9%&  
    参数构成： \i0-o8q@I  
     D#jX6  
    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%； #W|!fILL  
    hM>*a!)U  
      
    TT7PQf >  
    局部参数优化： fLNag~  
    .!yq@Q|=u  
    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。 /lJjQ]c;>  
    JpK[&/Ct  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； YBvd q1  
    G#0,CLGN^  
    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。 pds*2p)2  
     eu9w|g  
    6e# wR/  
    r?^"6 5 =  
    参数定义： y9!:^kDI  
    sJ~P:g  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 &$#99\ /  
    B+46.bIH  
    缝宽10—190nm权重1e20 t77'fm  
    K]<u8eF  
    优化函数定义： F7T E|LZ  
    76u{!\Jo/{  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） F;kvH  
    @9vvR7{P  
    ——偏振对比度大于50（全波段） oLS7`+b$  
    <d"Gg/@a  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 XWtiwf'K  
    TQJF+;%  
    hnzNP\$U]  
    选择下山简法进行局部优化。 $XGtS$  
    3dG4pl~  
    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。 jdM=SBy7q  
    Dm%%e o  
       x=Mm6}/  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 i&&qbZt  
    J3B.-XJ+n  
    优化过的参数为： CH;;V3  
    XLb0 9;  
    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% <%KUdkzEP  
    _z8;lt   
    结论： ~`R1sSr"  
    ~@P)tl>  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 wmYvD<  
    |$e:*  
    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。 0S.?E.-&0  
    4seciz0?  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 GN%(9N'W  
    QQ：2284816954 备注：光学     >^3zU   
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表