切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1321阅读
    • 0回复

    [技术]紫外光栅偏振片的参数优化 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    在线infotek
     
    发帖
    5734
    光币
    22822
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-26
    案例315(3.1) GIS,EwA  
    Kj-zEl  
    该应用案例说明了两个不同紫外光谱偏振片的参数优化,紫外偏振片具有亚波长线栅结构。两个系统具有不同的功能,如193nm工作波长和以及在期望光谱范围内效率的一致性。 7e)j|a-!<  
    FaaxfcIfkw  
    1. 线栅偏振片的原理 E6?0/"  
    m9ky?A,  
    带金属脊的线栅偏振片(如铝,铬等)。 a,xy3 8T<  
    2. 建模任务 8&7zV:=  
    8b25D|8l  
    FlbM(ofY  
     全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 DeQ ZDY //  
     偏振元件的重要特性: Q_k'7Z\g$  
     偏振对比度 Bv 7os3xb  
     透射率 &sJ6k/l  
     效率一致性 b>& 3 XDz  
     线格结构的应用(金属)
    [E qZj/  
    @8cn<+"b  
    3. 建模任务 }e>OmfxDBt  
    x-z方向(截面)                         x-y方向(俯视图)
    Jg6@)<n  
    4. 建模任务:仿真参数 ]1q`N7  
    z E\~Oa;  
    偏振片#1: cfc=a  
     偏振对比度不小于50@193nm波长 X09i+/ICK  
     高透过率(最大化) %(r.`I$  
    光栅周期:100nm(根据加工工艺) iu`B8yI  
     光栅材料:钨(适用于紫外波段) CI|#,^  
    偏振片#2: =vb'T  
     偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 ;jmT5XzL  
     在波长范围内具有5%一致性的高透过率 'pT8S  
     光栅周期:100nm 80LN(0?x  
     光栅材料:钨 E/C3t2@-  
    6 _#CvQ  
    5. 偏振片特性 e8)8QmB{o  
    cM=_i{c  
     偏振对比度:(要求至少50:1) KP gzB^>  
    ]QF*\2b-I2  
    `bNLmTS  
    1 @q"rPE^  
     一致性误差,如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) 0BP=SCi  
    <,&t}7M/:  
    E$4Ik.k  
    lt{"N'Gw6  
    6. 二维光栅结构的建模 v;Rm42k  
    R1Q~UX]d=  
    q)RTy|NJ^  
     该案例使用一般二维光栅工具,该工具嵌入在VirtualLab光栅工具箱。 9lqD~H.  
     通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 OB+QVYk"  
     通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 vZ|Wj] ;o  
    X1&c?T1 %[  
    Z07SK ' U  
    \*30E<;C_  
    7. 偏振敏感光栅的分析 0He^r &c3  
    Qt=OiKZ  
     可通过“偏振分析器”对偏振敏感光栅进行分析,该工具是VirtualLab光栅工具箱的一部分。 ^:ehG9  
     偏振片最重要的几个特性可直接进行选择(如偏振度、透射率和反射率) O?Qi  
     此外,分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。
    ^{64b  
    8. 利用参数优化器进行优化 5Qxm\?0J  
    'c$)}R I7  
    bO }9/Ay  
     利用VirtualLab参数优化器可根据给定的评价函数轻松地对结构参数进行优化。 |N5|B Q(y$  
     如要求的效率和偏振对比度等,可在优化结构参数中找到。 xepp."O  
     在该案例种,提出两个不同的目标: v@qVT'qlU  
     #1:最佳的优化函数@193nm >8gb/?z  
     #2:在300nm至400nm间一致性优化函数
    }J_#N.y  
    =u.hHkx  
    9. 优化@193nm "lKR~Qi  
    [9~6, ;6  
    d-B,)$zE  
     初始参数: y~py+:_  
     光栅高度:80nm {BD G;e  
     占空比:40% #$ ,b )Uy  
     参数范围: W>E|Iv[o  
     光栅高度:50nm—150nm OJ<V<=MYZ  
     占空比:20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) 4l_~-Peh  
     评价函数:偏振度目标值为50,要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 ?rQIUP{D7  
    g 4lk  
    ")3$. '5Dg  
     根据需要的评价函数,可以选择不同的约束类型。 6f;20dn 6  
     通过改变参数的权重,以保证此参数在优化过程中能够得到优先优化。 < !PbD  
     “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 n fMU4(:  
     在该案例中,权重选择如图所示,因此贡献值相同。 w*gG1BV  
    +.66Ky`|[  
    10. 优化@193nm结果 ?PU7xO;_  
    *^p^tK  
    GNoUn7Y  
     优化结果: Gg5+Ap D  
     光栅高度:124.2nm 2:;;  
     占空比:31.6% v=E(U4v9e  
     Ex透过率:43.1% 7~nuFJaTI  
     偏振度:50.0 otdm r w|  
    优化后的偏振片满足所需的光学功能,并达到给定的技术要求。 0!q@b  
    B[;aNyd<  
     得到的光栅结构表现出与在193nm波长下相适应的特性,对于所使用的波长(紫外或极紫外)来说这是极具挑战性的。 [(Ihue  
     由于在小于300nm波长时材料参数的变化,透射表现出较差的一致性。 <!derr-K  
     因此,在第二个步中,将偏振片在特定的光谱范围内进行一致性优化。 G@o\D-$  
    d, 0Klew  
    11. 300nm到400nm波长范围的优化 !OMl-:KUzE  
     x]~&4fp  
    0uJ??4N9  
     初始参数: Z^#u n  
     光栅高度:80nm (E7C9U*  
     占空比:40% +*x9$LSD  
     参数范围: # 2?3B  
     光栅高度:50nm—150nm \?"kT}..  
     占空比:20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) F_nXsKem  
     评价函数:偏振度目标值为50,要求Ex (TM) 透过率不低于40%。此外,透射一致性偏差不超过5% NPLJ*uHH  
    z#/"5 l   
    y`8jz,&.  
     优化结果: c2fw;)j&X  
     光栅高度:101.8nm !Mj28  
     占空比:20.9% 8Bx58$xRq  
     Ex一致性透过率:5%(300nm到400nm之间) =!DpWVsQ  
     偏振对比度:50.0 FA}y"I'W  
    优化后的偏振片满足所需的光学功能,并达到给定的技术要求,尤其是Ex 偏振光的透射一致性。 \-r"%@OkW  
    >lF@M-  
    12. 结论 E*d UJ.>  
    'm.+S8  
     应用的偏振分析器可以评价偏振光栅与波长和角度的关系。(同样适用于极紫外光谱范围) /NQ PTr  
     VirtualLab参数优化工具箱提供了不同的优化方式,用以改善提高光学元件的性能 jm,cVo  
    (如Downhill-Simplex-algorithm) ?7A>|p?"  
     通过选择合适的评价函数(包括参数权重)可使优化更加合理化,并满足独立的要求。 ln_[@K[oX  
     
    分享到