切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1333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
    离线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) n} GIf&  
    B h@R9O<  
    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。 583ej2HPg  
    0(Y$xg  
    1. 线栅偏振片的原理 &YO5N4X~o  
    HQ7-,!XO  
    带金属脊的线栅偏振片(如铝,铬等)。 j$T2ff6  
    2. 建模任务 2]eh[fRQ  
    j8?$Hk  
    }!0,(<EsV  
     全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 Vyj>&"28  
     偏振元件的重要特性: C@pDX>~2=b  
     偏振对比度 *0i   
     透射率 +6*oO|   
     效率一致性 UL; d H  
     线格结构的应用(金属)
    fdho`juFa  
    &|%z!x6f  
    3. 建模任务 ?XsL4HI x  
    x-z方向(截面)                         x-y方向(俯视图)
    y 97QqQ^  
    4. 建模任务:仿真参数 Z@ h<xo*r  
    v 8{oXzyy  
    偏振片#1: )jR:\fe  
     偏振对比度不小于50@193nm波长 174H@   
     高透过率(最大化) KK(x)(  
    光栅周期:100nm(根据加工工艺) ;PaB5TT(  
     光栅材料:钨(适用于紫外波段) 6TfL|W<  
    偏振片#2: x?:WR*5w  
     偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 o1MbHBb  
     在波长范围内具有5%一致性的高透过率 Br]VCp   
     光栅周期:100nm ~IE:i-Kz  
     光栅材料:钨 k :7UU4M 5  
    aC]~   
    5. 偏振片特性 IL3,dad'^  
    s?~Abj_  
     偏振对比度:(要求至少50:1) !aa^kcEjnL  
    RduA0@g0  
    i= ~HXr}  
    zq4,%$y8|  
     一致性误差,如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) 7*'_&0   
    s7FqE>#c0  
    %E1~I\n:F  
    5tP0dQYd  
    6. 二维光栅结构的建模 xw%?R=&L  
    TUy*wp9  
    lxbbyy25  
     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。 \5s!lv*&  
     通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 F__DPEAc_  
     通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 s<:"rw`  
    Fj1/B0acS  
    &9o @x]) @  
    umrRlF4M;  
    7. 偏振敏感光栅的分析 m|24)%Vj;=  
    GgA =EdJn  
     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。 CG=#rc]vz  
     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) H1 \~T  
     此外,分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。
    &JfyXM[]  
    8. 利用参数优化器进行优化 Bq R;d  
    !G\1$"T$  
    D-ug$ZRg  
     利用VirtualLab参数优化器可根据给定的评价函数轻松地对结构参数进行优化。 r+m8#uR  
     如要求的效率和偏振对比度等,可在优化结构参数中找到。 K/MIDH  
     在该案例种,提出两个不同的目标: S_?}H  
     #1:最佳的优化函数@193nm He#+zE ;  
     #2:在300nm至400nm间一致性优化函数
    zXcSE"   
    ((.PPOdJV  
    9. 优化@193nm LYWQqxB  
    T]CvfvO5  
    14oD^`-t  
     初始参数: aMv  
     光栅高度:80nm }[AIE[  
     占空比:40% ]NTHit^EX  
     参数范围: R#1m_6I  
     光栅高度:50nm—150nm H D=WHT&  
     占空比:20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) <LBMth  
     评价函数:偏振度目标值为50,要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 '?3Hy|}  
    4RTEXoXs  
    IH>+P]+3"3  
     根据需要的评价函数,可以选择不同的约束类型。 =@3Qsd  
     通过改变参数的权重,以保证此参数在优化过程中能够得到优先优化。 lV]l`$XI  
     “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 tQ`tHe  
     在该案例中,权重选择如图所示,因此贡献值相同。 -(:BkA  
    s)]|zu0"Ku  
    10. 优化@193nm结果 <6(u%t0k5  
    :dLS+cTC  
    <&H.pN1_  
     优化结果: $#t&W&  
     光栅高度:124.2nm D;Az>]>q  
     占空比:31.6% )K5~r>n&  
     Ex透过率:43.1% *l7 ojv  
     偏振度:50.0 I*ho@`U  
    优化后的偏振片满足所需的光学功能,并达到给定的技术要求。 @&,r|-  
    {Ziq~{W_  
     得到的光栅结构表现出与在193nm波长下相适应的特性,对于所使用的波长(紫外或极紫外)来说这是极具挑战性的。 S;|%'Sn|j9  
     由于在小于300nm波长时材料参数的变化,透射表现出较差的一致性。 !>>$'.nb@~  
     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。 Oh8;YE-%  
     #lJF$  
    11. 300nm到400nm波长范围的优化 4=q\CK2^A  
    k U3] eh\I  
    BJW;A>@Pj  
     初始参数: ?5/Sa  
     光栅高度:80nm DK4V/>@8  
     占空比:40% ss,6;wfX  
     参数范围: $]Fe9E?   
     光栅高度:50nm—150nm ia?8 Z"&lK  
     占空比:20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) &,e@pvc3  
     评价函数:偏振度目标值为50,要求Ex (TM) 透过率不低于40%。此外,透射一致性偏差不超过5% t5 5k#`Z  
    8(g:i#~  
    n'M}6XUw  
     优化结果: snj+-'4T  
     光栅高度:101.8nm rRsLl/d  
     占空比:20.9% 2OK%eVba  
     Ex一致性透过率:5%(300nm到400nm之间) A>d*<#x  
     偏振对比度:50.0 /D~z}\k  
    优化后的偏振片满足所需的光学功能,并达到给定的技术要求,尤其是Ex 偏振光的透射一致性。 {H0B"i  
    (U|W=@8`  
    12. 结论 T}4RlIZF  
     : [AW  
     应用的偏振分析器可以评价偏振光栅与波长和角度的关系。(同样适用于极紫外光谱范围) kyY tL_SD  
     VirtualLab参数优化工具箱提供了不同的优化方式,用以改善提高光学元件的性能 T_B$  
    (如Downhill-Simplex-algorithm) L\n_q6n  
     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。 r--"JO%2  
     
    分享到