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 光学设计仿真实验指导 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) 京东年货节，领红包！更优惠！
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 现代光学设计及应用(Zemax) CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命(第2季)
    发帖 回复
    返回列表
    • 1258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
    6593
    光币
    27114
    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 (h'Bz6K  
     USZBk0$  
    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。 >35W{ d  
     BJKv9x1jK  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 kO4'|<  
     st)qw]Dn;Y  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 !wTrWD!  
    b*1yvkX5  
    相关案例：100.01,101.01 2WC$r8E  
     5}Z>N,4  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 vQ,<Ke+d  
     ;.=]Ar}  
    建模任务： ch33+~Nn  
     D!&]jkUN  
    平面波入射周期为200nm的镀铬线性矩形光栅，基底为融石英，产生TE模的起偏。 Z{x)v5yh2V  
     R5&<\RI0  
    h.q9p!  
    优化目标： 1)!2D?w  
    g)7@EU2  
    —TE模偏振光的透过率最大化 zwk& 3  
     D>0(*O  
    —TM模偏振光的透过率最小化 e8S4=W  
     AkCy C1  
    优化函数： Po*!eD  
     2D /bMq  
    —最小化TE的透过率 oRZe?h^r#  
     HvmE'O8  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） pog   
    snYeo?|b  
     =\G`g #  
       2#/23(Wc  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 I51I(QF=  
    kU,g=+ 2J  
     /B)2L]6p  
    *HB 32 =qD  
    优化的自由变量为： r dCs  
    Xk\IO0GF  
    —缝宽：10—190mm 5)A[NTNJx  
     }B_?7+  
    —光栅深度：20—200nm &2S-scP  
     H3 -?cy  
    优化算法： QAAuFZs  
     5zh6l+S[  
    —使用Parameter run 进行一个全波长的全局搜索使得TE透过率的最大值最小同时使得偏振对比度的最大值最低。全局搜索不是强制的，但是它帮助确定在几个最大值和最小值之间确定优化参数的起始点。 2_ 1RJ  
    —参数优化使用下山简法（局部优化）和模拟退火法（全局优化）。参数优化使得找到在偏振对比度和TE透过率之间的一种平衡。 e4|a^lS;  
     suE8"v!sk  
    光路流程图和偏振分析器： e N v\ZR1  
     f@[)*([  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 m#[9F']Z`  
     TO.STK`  
    对于给定的波长范围，偏振分析器被用来计算相关偏振方向的最大和最小值。并可以计算 和 的反射或透射的最大和最小值。像偏振对比度这样高级的优化函数也可以被计算出来。 JI  cm$  
    ^+~ 5\c*  
    Parameter Run 的全局搜索：  A@9\Qd  
      q*94vo-  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 /:ZwGyT;  
     JY@bD:  
    Parameter Run 设置 o")"^@Zh i  
     vxOnv8(  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； iJj!-a:z.  
     ~`="tzr:  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； ]#W7-Q;]  
      P_'{|M<?  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 V'tR \b  
     #!E`%' s]  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 QO0@Ax\b  
     :,M+njcFc  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 u})*6l.  
    优化函数依据迭代次数进行显示： ?PqkC&o[q  
    K^o{lyK;@~  
    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。 RyU8{-q  
     :J_UXtx  
    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。 *rbgDaQ  
     LT>_Y`5>  
    参数构成： 1zCu1'Wv  
     'n>44_7L  
    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%； 4f~sRubK  
    FPkk\[EU  
      
    pJs`/   
    局部参数优化： 8EMBqhl  
    IZm6.F  
    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。 $_;rqTk]g  
    U;IGV~oT  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； ~cyKPg6  
    B8?9L8M}  
    参数和优化函数被严格定义，以便在TE透过率，偏振对比度和TE透过率均匀误差之间找到平衡。 ju3@F8AI  
    4`mf^K f  
    *aC[Tv[-P  
    ^*4#ZvpG2  
    参数定义： . AOc$Nt  
    6P}?+ Gc  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 GF9[|). T  
    QH4m7M@ni  
    缝宽10—190nm权重1e20 *0Z6H-Do,  
    SXYwhID=  
    优化函数定义： 1LSJy*yY  
    jnbR}a=fJ  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段）  B9y5NX  
    XR9kxTuk  
    ——偏振对比度大于50（全波段） `?.6}*4@_A  
    X Db%-  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 -,YI>!  
    P^=B6>e  
    lP)n$?u  
    选择下山简法进行局部优化。 74:( -vS  
    uL-kihV:-  
    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。 rir,|y,  
    v;5-1  
       p7Zeudmj  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 Ws1|idAT  
    @BjB Mi,  
    优化过的参数为： _<jU! R  
    T^vo9~N*  
    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% Ix,b-C~  
    l3u+fE,;_  
    结论： =WI3#<vDG  
    }Hg\ tj}i  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 h$$JXf  
    x 9\{a  
    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。 xi.?@Lff  
    o6|- :u5_/  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 l l*g *zt3  
    QQ：2284816954 备注：光学     [h-NX  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表