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
    • 930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 正序阅读 楼主  发表于: 2021-04-16
    案例315.01：光栅起偏器的参数优化 W$,c]/u|  
     '*22j ]  
    这个案例说明了对于一个用于VIS光起偏的亚波长光栅的参数优化过程。 lGs fs(  
     }4+S_b  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 R,tR{| 8  
     x3)qK6,\  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 u+S*D\p<`  
    w2Pkw'a{  
    相关案例：100.01,101.01 (zUERw\a X  
     \p.ku%{  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 514;!Q4K  
     QarA.Ne~  
    建模任务： "Sl";.   
     3q<\ \8Y*  
    平面波入射周期为200nm的镀铬线性矩形光栅，基底为融石英，产生TE模的起偏。 L7 qim.J  
     _t3n<  
    -p9|l%W  
    优化目标： =`g+3 O;<  
    y\Zx {A[  
    —TE模偏振光的透过率最大化 !K_%@|:7%  
     EpS"NQEe  
    —TM模偏振光的透过率最小化 "]`!#5j^WP  
     DaaLRMQ=  
    优化函数： kyz_r6  
     WG< D+P  
    —最小化TE的透过率 OZ0q6"  
     /O+,vRw\A  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） ,D>$N3;  
    Hb IRE  
     7 zK%CJ  
       <T<?7SE+  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 H<g- Bhv  
    T[L  
     u9QvcD^'z  
    b?qtTce  
    优化的自由变量为： d+Pfi)+(I  
    ABB4(_3E  
    —缝宽：10—190mm :Q"]W!kCs  
     <Sb W QbN  
    —光栅深度：20—200nm ?< mSEgvu  
     X5'foFE'  
    优化算法： U!TFFkX[  
     Il>!C\hU  
    —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。 &p`RKD  
    —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。 u\.7#D>  
     ~M2w&g;1  
    光路流程图和偏振分析器： ;)~loa1\  
     %jim] ]<S[  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 RT4ns+J1  
     f_7a) 'V4  
    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。 kuqf(  
    p.n+m[  
    Parameter Run 的全局搜索： bwS1YGb  
     (s z=IB ;  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 a>G|t5w  
     N)WAzH  
    Parameter Run 设置 FhHcS>]:.  
     98x]x:mgI_  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； f^Lw3|rq4  
     gyondcF  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； "(>P=  
     X~T"n<:a>  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 ;|5m;x/a  
     ^ duNEu0*  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 )#N)w5DU  
     5^~%10=  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 Uo#% f+t  
    优化函数依据迭代次数进行显示： TL U^ad#9E  
    k,LeBCqGcb  
    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。 K1AI:$H  
     %+ynrg-  
    TE透过率和偏振对比度对于不同参数设置已经达到了最大化。 |<t"O  
     2j+v\pjYC  
    参数构成： =X'i^Q  
     PMebn$(  
    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%； Po#;SG#Ee  
    ,b%T[s7  
      
    I9-vV>:z  
    局部参数优化： 5zWxI]4d\  
    Z?kLAhy!  
    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。 hiZE8?0+~N  
    N{U``LV  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； ( 6|S42  
    (,#Rj$W  
    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。 {+_ pyL  
    !/^i\)j>](  
    K4b# y~@  
    Av:5v3%  
    参数定义： j'Z}; 3y  
     c %w h  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 (vMC.y5  
    @-|{qP=Dy  
    缝宽10—190nm权重1e20 {p&L wTnf  
    xL,Lb}){%  
    优化函数定义： TR/'L!EE  
    }u8o*P|,  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） 484lB}H  
    o7' cC?u  
    ——偏振对比度大于50（全波段） [HGGXgN  
     P#m/b<  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 }>Gnp c  
    L8("1_  
    }YH@T]O}  
    选择下山简法进行局部优化。 l3dGe'  
    b1Bu5%bt,:  
    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。 1:%HE*r  
    RLBjl%Q>  
       =LEKFXqM  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 m&(yx| a4+  
    *&]x-p1m  
    优化过的参数为： SV*h9LL  
    k$1ya7-@  
    缝宽：46nm；规划深度200nm；最小化偏振对比度50；TE透过率的均匀误差7% *$mDu,'8  
    y1z<{'2x  
    结论： ICwhqH&  
    `oQ)qa_  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 q|,cMPS3  
    gU1E6V-Jm  
    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。 jkw:h0hX  
    HH =sq  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 D.elE:  
    QQ：2284816954 备注：光学     (%*CfR:>  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表