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 光学系统设计：理论、仿真与系统检测 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 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 2214阅读
    • 0回复

    [推荐]VirtualLab实例_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_vlf
    技术员
     
    发帖
    82
    光币
    164
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2016-06-01
    !_Wi!Vr_  
    案例315（3.1） w 47tgPPk  
    adR)Uq9  
    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。 yPal<c  
    1]p ZrBh"E  
    1. 线栅偏振片的原理 r4SXE\ G  
    带金属脊的线栅偏振片（如铝，铬等）。 X<I+&Zi  
    Y/*mUS[oa  
    2. 建模任务 ,=[?yJy  
    qHrc9fB  
    tIuCct-  
     全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 ):[7E(F=  
     偏振元件的重要特性： 32`{7a3!=  
     偏振对比度 ]jo1{IcI  
     透射率 IhVO@KJI  
     效率一致性 N u<_}  
     线格结构的应用(金属) N$U$5;r~`  
    r2,.abo  
    3. 建模任务：
          x-z方向(截面)            x-y方向(俯视图)
    ]d! UJ&<?  
    UdpF@Q  
    4. 建模任务：仿真参数 LhA/xf  
    K/|Z$4S  
    偏振片#1: FG.em  
     偏振对比度不小于50@193nm波长 |Uc_G13Y{D  
     高透过率(最大化) YTUZoW2  
     光栅周期：100nm(根据加工工艺) $\X[@E S0  
     光栅材料：钨(适用于紫外波段) ,g2ij  
    偏振片#2: 2#c<\s|C  
     偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 &E.^jR~*  
     在波长范围内具有5%一致性的高透过率 ?#}N1k\S  
     光栅周期：100nm @`q:IIgW  
     光栅材料：钨 K<>oa[B9  
    B><d9d  
    5. 偏振片特性 qVH1}9_  
    a,k>Q`  
     偏振对比度：(要求至少50:1) W04@!_) <  
    XAF+0 x!  
    _({hc+9p  
    U:^PC x`  
     一致性误差，如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) PHZ0P7  
    ~?d Nd  
    pKpUXfQu  
    TJK[ev};S  
    6. 二维光栅结构的建模 9\_eK,*B  
    >\KNM@'KI  
    3G}x;Cp\D  
     该案例使用一般二维光栅工具，该工具嵌入在VirtualLab光栅工具箱。 u)}$~E>  
     通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 F8jd'OR  
     通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 L^@'q6*}  
    ~A'!2  
    \Q0[?k  
    &"&Z #llb  
    7. 偏振敏感光栅的分析 v0z5j6)-1  
    J^SdH&%Z  
     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。 TaKLzd2  
     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) mr*JJF0Z  
     此外，分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。 .F   
    8. 利用参数优化器进行优化 % 5M/s'O?i  
    ;z}i-cNae  
    JtYP E?  
     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。 s4A43i'g!h  
     如要求的效率和偏振对比度等，可在优化结构参数中找到。 5m\<U`  
     在该案例种，提出两个不同的目标： {< )1q ;  
     #1:最佳的优化函数@193nm $'BSH4~|.  
     #2:在300nm至400nm间一致性优化函数 a, k'Vk{  
    Wh+{mvu#  
    9. 优化@193nm Mo?~_|}  
    sFT.Oxg<  
    RYQ<Zr$!  
     初始参数： Dz>^IMsY  
     光栅高度：80nm l?Udn0F  
     占空比：40% {o_X`rgrL  
     参数范围： x$5) ^ud?  
     光栅高度：50nm—150nm l=S35og  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) ~.{/0T  
     评价函数：偏振度目标值为50，要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 5na~@-9p  
    ] o*#t  
    0m%|U'm|j  
     根据需要的评价函数，可以选择不同的约束类型。 5D\f8L  
     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。 i2E )P x  
     “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 !=;+%C&8y  
     在该案例中，权重选择如图所示，因此贡献值相同。 `^u>9v-+'  
    zMbN;tu  
    10. 优化@193nm结果 dgR g>)V  
    *SU\ABcov  
    ~ {E'@MU  
     优化结果： CtyoHvw+M  
     光栅高度：124.2nm ^U `[(kz=  
     占空比：31.6% ")O%86_Q:  
     Ex透过率：43.1% Wk~W Ozr}^  
     偏振度：50.0 i6dHrx]:,  
    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。
    _ "?.!  
    Gw>^[dmt!  
     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。 <sWprR  
     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。 4 !i$4  
     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。 6IBgt!=,  
    W5EDVP ur  
    11. 300nm到400nm波长范围的优化 kpJ@M%46  
    tNO-e|~'  
    0Vlk;fIh  
     初始参数： N4^-`  
     光栅高度：80nm X iS1\*  
     占空比：40% /1"(cQ%?  
     参数范围： 'Y*E<6:  
     光栅高度：50nm—150nm @Z*W  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) mw_~*Nc'9  
     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% ^T*?>%`  
    $bW3_rl%X  
    Ov 5"  
     优化结果： +]*zlE\N`  
     光栅高度：101.8nm F~T]u2qt  
     占空比：20.9% pXrFljoYl[  
     Ex一致性透过率：5%（300nm到400nm之间） )2Wi `ZT  
     偏振对比度：50.0  3,p]/Z_  
    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。 U &C!}  
    ( }{G`N>.{  
    12. 结论 ]JCvyz H  
    FG6h,7+  
    • 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)
    • 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 JLnH&(O  
         (如Downhill-Simplex-algorithm)
    • 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。
    kStnb?nk  
    I;e=0!9U  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表