切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 2107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
    6634
    光币
    27319
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-26
    案例315(3.1) ^-7{{/  
    Y~bGgd]T  
    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。 q\5C-f  
    j~Xn\~*n  
    1. 线栅偏振片的原理 c'6$`nC  
    6PI-"He  
    带金属脊的线栅偏振片(如铝,铬等)。 cYEe`?*  
    2. 建模任务 6<A3H$3b  
    6Bm2_B  
    OKq={l  
     全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 KbV%8nx!!  
     偏振元件的重要特性: 6ypqnOTr  
     偏振对比度 X{riI^(  
     透射率 cM'5m  
     效率一致性 }tT*Ch?u  
     线格结构的应用(金属)
    *:A )j?(  
    QWGFXy,=1  
    3. 建模任务 "ae55ft//  
    x-z方向(截面)                         x-y方向(俯视图)
    Q,`Y  
    4. 建模任务:仿真参数 0Z{(,GU  
    }t #Hq  
    偏振片#1: t| zLR  
     偏振对比度不小于50@193nm波长 ,/>~J]:\;  
     高透过率(最大化) YB}_zuZ4&  
    光栅周期:100nm(根据加工工艺) S.OGLLprp  
     光栅材料:钨(适用于紫外波段) way-Q7  
    偏振片#2: 1P\_3.V{  
     偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 W}1h~rNy  
     在波长范围内具有5%一致性的高透过率 \:?H_^^ d  
     光栅周期:100nm ] H[FZY  
     光栅材料:钨 )FqE8oN-  
    2'r8#,)  
    5. 偏振片特性 , 0rC_)&B  
    l9.wMs*`X  
     偏振对比度:(要求至少50:1) 7iKbd  
    ?Xo9,4V1  
    {:enoV"  
    Cst> 'g-yB  
     一致性误差,如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) :1>R~2  
    /qL&)24  
    <`9:hPp0  
    #z t+U^#)  
    6. 二维光栅结构的建模 \ca4X{x  
    i,,>@R  
    Dx[t?-  
     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。 ;@ d<*  
     通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 +T^m  
     通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 &/, BFx"  
    ix&hsNzD  
    MOmp{@  
    [* > @hx  
    7. 偏振敏感光栅的分析 pp[? k}@  
    X>|.BvY|  
     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。 .[Sv|;x"E  
     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) 95wV+ q*  
     此外,分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。
    M=N`&m\  
    8. 利用参数优化器进行优化 r%'2a+}D  
    W3 8 =fyD  
    xD1B50y U  
     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。 8a)EL*LH`  
     如要求的效率和偏振对比度等,可在优化结构参数中找到。 $@&bK2@.(  
     在该案例种,提出两个不同的目标: =C\S6bF%  
     #1:最佳的优化函数@193nm :({lXGc}4?  
     #2:在300nm至400nm间一致性优化函数
    I( y Wct  
    Y!*,G]7  
    9. 优化@193nm uX0wg  
    sX_^H%fd  
    b8v$*{  
     初始参数: @,aL'2G  
     光栅高度:80nm iZyk2kc  
     占空比:40% rjR  
     参数范围: uV 6f~cQ  
     光栅高度:50nm—150nm Z21XlbK   
     占空比:20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) [bOy, ^@4  
     评价函数:偏振度目标值为50,要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 v*BA\&  
    nC&rQQFF  
    MB |(,{S  
     根据需要的评价函数,可以选择不同的约束类型。 Z*ZG5e  
     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。 In;z\"NN4  
     “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 Y]gt86  
     在该案例中,权重选择如图所示,因此贡献值相同。 s_*eX N  
    !J6s^um  
    10. 优化@193nm结果 n'h )(^  
    'FUPv61()  
    [X~X?By>  
     优化结果: <0LB]zDWe6  
     光栅高度:124.2nm y=j[v},4  
     占空比:31.6% Z.mV fy%  
     Ex透过率:43.1% 1VZ>*Tl  
     偏振度:50.0 Z?Q2ed*j  
    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。 u('OHPqq  
    c,~44Z  
     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。 8\V-aow  
     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。 n `Xz<Q!  
     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。 BA>0 +  
    Qom@-A  
    11. 300nm到400nm波长范围的优化 S2s-TpjB<  
    m X1oRhf  
    \rN_CBM  
     初始参数: ) k2NF="o  
     光栅高度:80nm JX/d;N7a  
     占空比:40% &4%J35~  
     参数范围: 'OihA^e  
     光栅高度:50nm—150nm &+^ # `nq  
     占空比:20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) y-X'eCUz  
     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% i-=ff  
    LK%B6-;~-  
    {pg@JA  
     优化结果: [:=[QlvV  
     光栅高度:101.8nm Kk(ucO  
     占空比:20.9% GJuD :  
     Ex一致性透过率:5%(300nm到400nm之间) @ixX?N)V  
     偏振对比度:50.0 Iw:("A&~  
    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。 ,6bMf z  
    %N  
    12. 结论 '_<`dzz  
    U`Ag|R  
     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) zn x_p /V  
     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 2r0!h98  
    (如Downhill-Simplex-algorithm) Rp|&1nS  
     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。 &sgwY  
     
    分享到