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
    • 914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
    5734
    光币
    22822
    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 $cRcap  
     >}-~rZ  
    这个案例说明了对于一个用于VIS光起偏的亚波长光栅的参数优化过程。 \w{@u)h  
     !a' K &  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 ?"()>PJx  
     ?F!EB4E\y}  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 P#AAOSlLV  
    \BN|?r$a  
    相关案例：100.01,101.01 ~Y\QGuT  
     4st~3,lR$  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 w@87]/4Rq  
     RxlszyE  
    建模任务： 6{5q@9F  
     N YCj; ,V  
    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。 7sj<|g<h(_  
     uK$=3[;U/!  
    qIB>6bv#x  
    优化目标： x}v1X`6b  
    *y)4D[ z-  
    —TE模偏振光的透过率最大化 IeO-O'^&`  
     :9(3h"  
    —TM模偏振光的透过率最小化 +c-6#7hh  
     smQ4CLJ  
    优化函数： aL88E  
     %,33gZzf  
    —最小化TE的透过率 ]PeLcB  
     F;pTXt}?5  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） 3 t/ R2M  
    L_E^}^1!  
     DP|TIt,Rl  
       ):/,w!1  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 :M@Mmp Ph  
    DLU[<! C  
     Sbp  
    g4Y) Bz  
    优化的自由变量为： ])eOa%  
    <'W=]IAV  
    —缝宽：10—190mm YdK _.t0Mu  
     +-U@0&Y3M  
    —光栅深度：20—200nm w- r_H!-  
     =D{B}=D\IM  
    优化算法： ]y.R g{iv  
     nHnk#SAA u  
    —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。 w nWgy4:  
    —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。 yDzdE;  
     %Nl`~Kz9U  
    光路流程图和偏振分析器： o\&~CW~@~  
     C9o$9 l+B  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 j H(&oV  
     %?Rs*-F.~1  
    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。 ~xw5\Y^  
    ]\7lbLv  
    Parameter Run 的全局搜索： Sobtz}A*  
     d`85P+Qen|  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 ^,+nef?=  
     mqdOu{kQ  
    Parameter Run 设置 n"iNKR>nW  
     ,6DD=w0r  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； >'N!dM.+9  
     * flWL  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； `v~!H\q  
     m*`cuSU|o  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 -xz|ayn  
     sllzno2bU  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 h20Hg|   
     IJ0#iA. T  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 wDMjk2 YN  
    优化函数依据迭代次数进行显示： 3^XVQS***  
    |gW    
    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。 V'j@K!)~xR  
     5Q|sta!  
    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。 _PV*lK=  
     U_l7CCK +  
    参数构成： kQIfYtT  
     !9DX=?  
    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%； U-eI\Lu  
    %&tb9_T)d  
      
    gJh}CrU-  
    局部参数优化： Sl"BK0:%7  
    }"n7~|  
    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。 Ib6(Bp9.L  
    N 'i,>  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； =e{.yggE  
    Yy hny[fa9  
    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。 q? 9GrwL8F  
    \Tyf*:_F>  
    [zQ WyDu  
    > ws!5q  
    参数定义： ZE rdt:w  
    AWT"Y4Ie  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 O |WbFf  
    iDw.i"b  
    缝宽10—190nm权重1e20 t.)AggXj#  
    7}%H2$Do  
    优化函数定义： O,|\"b1(  
    \2 >?6zs  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） Bc<n2 C0  
    M|8 3HTJ  
    ——偏振对比度大于50（全波段） Ak A!:!l  
    0% +'  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 MwAJ(  
    ^C7C$TZS  
    aMJ;bQD  
    选择下山简法进行局部优化。 MM gx|"  
    A=X-;N#  
    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。 %i"}x/CD[  
    [7.agI@=  
       f-D>3qSS  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 1TZPef^y  
    \bold"  
    优化过的参数为： 7@l<? (  
    pj; I)-d/  
    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% k.GA8=]>  
    x8\<qh*:  
    结论： rwgsXS8W6  
    wa ky<w,  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 >DP:GcTG  
    L/i(KF{  
    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。 eFFc9'o  
    [s}/nu~U  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 :1;Q(9:v  
    QQ：2284816954 备注：光学     /g76Hw>H  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表