切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 931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
     
    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 BS;rit:  
    CEc& G  
    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。 Bh:AY@k  
    l"}W $3]u$  
    关键词:参数优化,光栅,起偏器,亚波长 b;]'Bo0K  
    .!KlN%As  
    所需工具箱:高级光栅工具箱 }E]`ly<Z  
    reM%GU  
    相关案例:100.01,101.01 Y((z9-`  
    DG8$zl5  
    相关教程和技术说明:Tutorial 101.01, TN.021 UL; d H  
    fdho`juFa  
    建模任务: &|%z!x6f  
    zF;}b3oIo  
    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。 y 97QqQ^  
    Z@ h<xo*r  
    v 8{oXzyy  
    优化目标: )jR:\fe  
    TnL%_!V!  
    —TE模偏振光的透过率最大化 $MKx\qx}  
    s.1(- "DU  
    —TM模偏振光的透过率最小化 AbZ:AJ(  
    tFwQ /  
    优化函数 H b]    
    $msT,$NJ  
    —最小化TE的透过率 rMe` HM@  
    `!qWHm6I*  
    —最小化偏振度(要求>50:1) uz>s2I}B  
    |1g2\5Re  
    ~S|Vd  
       GuM-H $,  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 L$ ]D&f8:  
    /Ia=/Jj7N  
    @ )<uQ S  
    s]L`&fY]O  
    优化的自由变量为: =!U{vT  
    5y=X?hF~)  
    —缝宽:10—190mm TUy*wp9  
    lxbbyy25  
    —光栅深度:20—200nm sN-5vYfC*  
    {zbH.V[  
    优化算法: cJ!wZT`  
    LrF'Hd=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。 VxjHB?)  
    —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。 S wC,=S  
    En5Bsz !  
    光路流程图和偏振分析器: L2{tof  
    Mk@_uPm  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 1(q!.lPc  
    e{=7,DRH<  
    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。 4LBjqv,P  
    ywq{9)vq  
    Parameter Run 的全局搜索: `E!t,*(*E  
    r+m8#uR  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 S_?}H  
    ,e.y4 vnU  
    Parameter Run 设置 Oq+C<}eg  
    |8+<qgQ  
    缝宽:10—19nm 步长10nm; 'QCvN b6  
    yc%AkhX*  
    规划深度:20——200nm 步长10nm; Kwh3SU=L}  
    /DbwqBx  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 >kC@7h5)  
    -.^Mt.)  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 R#1m_6I  
    .WyI.Y1  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 t$\]6RU  
    优化函数依据迭代次数进行显示: s<<vHzm  
    Ij=hmTl{P  
    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。 HkEp}R  
    %A82{  
    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。 BAm{Gb  
    {\]SvoJnJ  
    参数构成: ~0/=5 dC  
    %#7M~RB[  
    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%;  .':SD{  
    rzqCQZHL5  
      
    -MB ,]m  
    局部参数优化: v+Mt/8  
    +pf 7  
    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。 {tWfLfzU  
    w'L;`k;Q  
    起始值为:缝宽:50nm,规划深度200nm; )}paQmy#  
    *l7 ojv  
    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。 i&_sbQ^  
    Q8\Ks|u]  
    &m Y<e4  
    M.|hnGX N  
    参数定义: |W#^L`!G  
    \;P Bx &  
    规划深度为20-200nm,权重1e20 apw8wL2  
    ENqJ9%sk7  
    缝宽10—190nm权重1e20 1%1-j  
    F'SOl*v(s5  
    优化函数定义: eQ C`e#%  
    ={zYcVI  
    ——TE效率最小值被最大化(全波段) *RuUf  
    [k1N`K(M  
    ——偏振对比度大于50(全波段) N k^#Sa?  
    56TUh_  
    ——均匀误差最小化,但对于通用优化函数只具有较低影响。 Dm4\Rld{  
    JY>]u*=  
    \J1Jn~  
    选择下山简法进行局部优化。 OM, uR3,  
    M%$zor  
    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。 :k(aH Ua  
    RQe#X6'h  
       M ?F({#]  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 "J[Crm  
    `D?vmSQ  
    优化过的参数为: Qz/=+A/4  
    \ u5%+GA-:  
    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% '9^x"U9c  
    Dk[[f<H_{  
    结论: OF DPtJwV  
    q l8CgL  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 >nTGvLOq  
    E@[`y:P  
    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。 x:?1fvVR  
    ,T1 t`  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 %X#Wc:b  
    QQ:2284816954 备注:光学
    e#16,a-}o  
     
    分享到