切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1911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
    6553
    光币
    26914
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-26
    案例315(3.1) DmPsE6G}  
    S$$SLy:P  
    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。 zp}pS2DU  
    :3 Hz!iZM  
    1. 线栅偏振片的原理 srAWet  
    H&p:  
    带金属脊的线栅偏振片(如铝,铬等)。 6S_mfWsi  
    2. 建模任务 Sa[lYMuB  
    ' v CMf  
    z~~pH9=c2  
     全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 "9QZX[J|*  
     偏振元件的重要特性: w{xa@Q]t-  
     偏振对比度 8M,@Mb n  
     透射率 0,0Z!-Y  
     效率一致性 UQ;2g\([  
     线格结构的应用(金属)
    fpC":EX@r  
    PlS)Zv3  
    3. 建模任务 00dY?d{[D  
    x-z方向(截面)                         x-y方向(俯视图)
    &oHr]=xA  
    4. 建模任务:仿真参数 32SkxcfrCK  
    ^p9V5o  
    偏振片#1: g}R Cjl4  
     偏振对比度不小于50@193nm波长 T$R#d&t  
     高透过率(最大化) 'kC#GTZi  
    光栅周期:100nm(根据加工工艺) \zFCph4  
     光栅材料:钨(适用于紫外波段) |gu@b~8  
    偏振片#2: ZX`x9/0&  
     偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 MD<x{7O12>  
     在波长范围内具有5%一致性的高透过率 3%GsTq2o  
     光栅周期:100nm oA~0"}eS  
     光栅材料:钨 quaRVD>s +  
    o -)[{o\  
    5. 偏振片特性 S,Q^M )$  
    DeNWh2  
     偏振对比度:(要求至少50:1) z;?jKE p  
    X@tA+   
    U>.5vK.+  
    p!=8Pq.  
     一致性误差,如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) @ %L  
    *aWh]x9TlU  
    MnF|'t  
    p"~@q}3  
    6. 二维光栅结构的建模 v@yqTZ  
    4~$U#$u_  
    ~uZ9%UB_m  
     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。 ~aQR_S  
     通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 U_gkO;s%  
     通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 B]<N7NYn1  
    \#w8~+`Gq  
    Vn{;8hZ :a  
    {v=[~H>bt  
    7. 偏振敏感光栅的分析 LK*9`dzv=G  
    ^b|? ?9&  
     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。 8,RqhT)2#  
     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) BCz4 s{F  
     此外,分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。
    Et-|[ eL  
    8. 利用参数优化器进行优化 piIz ff  
    nXb_\ 9E  
    w~crj$UM  
     利用VirtualLab参数优化器可根据给定的评价函数轻松地对结构参数进行优化。 2~g-k 3  
     如要求的效率和偏振对比度等,可在优化结构参数中找到。 K,|3?CjS  
     在该案例种,提出两个不同的目标: w%)RX<h dI  
     #1:最佳的优化函数@193nm %++: K  
     #2:在300nm至400nm间一致性优化函数
    # .(f7~  
    +,ar`:x&a  
    9. 优化@193nm pxedj  
    %P<fz1  
    P(8 uL|^  
     初始参数: US9aW)8  
     光栅高度:80nm mr#.uhd.z  
     占空比:40% 5MCgmF*Y2  
     参数范围: uTrzC+\aU  
     光栅高度:50nm—150nm *9=}f;~  
     占空比:20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) <im}R9eJ1  
     评价函数:偏振度目标值为50,要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 '" &*7)+g*  
    /@&o%I3h  
    ,H/O"%OJ  
     根据需要的评价函数,可以选择不同的约束类型。 GtIAsC03  
     通过改变参数的权重,以保证此参数在优化过程中能够得到优先优化。 z~p!7q&g  
     “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 r<srTHGL o  
     在该案例中,权重选择如图所示,因此贡献值相同。 M3]eqxLC  
    w?nSQBz$  
    10. 优化@193nm结果 X_D-K F  
    Xf7]+  
    30Qp:_D  
     优化结果: `VGw5o  
     光栅高度:124.2nm  Q$`uZ  
     占空比:31.6% #sjGju"#_  
     Ex透过率:43.1% b|kL*{;  
     偏振度:50.0 Tw` dLK?  
    优化后的偏振片满足所需的光学功能,并达到给定的技术要求。 1?8M31  
    '3Fb[md54  
     得到的光栅结构表现出与在193nm波长下相适应的特性,对于所使用的波长(紫外或极紫外)来说这是极具挑战性的。  #X$s5H  
     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。 p^ROt'eQ<  
     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。 \j wxW6>  
    jHatUez4O  
    11. 300nm到400nm波长范围的优化 -}oH],C  
    :cXN Fu\C  
    :-hVbS0I  
     初始参数: R!X+-  
     光栅高度:80nm ".#h$  
     占空比:40% !m'Rp~t  
     参数范围: ?LU>2!jN  
     光栅高度:50nm—150nm UM21Cfqex  
     占空比:20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) OQ<;w  
     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% awz.~c++  
    FBouXu#  
    l>s@&%;Mg  
     优化结果: Nqd9)WQ  
     光栅高度:101.8nm Wk/Q~ o  
     占空比:20.9% &><b/,]  
     Ex一致性透过率:5%(300nm到400nm之间) x=x%F;  
     偏振对比度:50.0 5t_Dt<lIz  
    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。 3tUn?; 9B  
    Lrr(7cH,  
    12. 结论 Sz1J4$5  
    unz~vG1Tn  
     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) , v=pp;  
     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 j*f\Z!EeZ  
    (如Downhill-Simplex-algorithm) r[7*1'. 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。 P;'ZdZ(SLu  
     
    分享到