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 Zemax光学设计从基础到实践 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 微小光学与微透镜阵列 光学设计与光学元件 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 1962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
    [cL U*:  
    案例315（3.1） -}qGb}F8!  
    -2jBs-z  
    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。 PxVI {:Uz  
    ;GgQ@s@  
    1. 线栅偏振片的原理 Yx}"> ;\  
    带金属脊的线栅偏振片（如铝，铬等）。 mA] 84zO  
    hzuMTKH9  
    2. 建模任务 6(q`Oj  
    : ` 6$/DK  
    _Dcc<-.  
     全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 Z>w^j.(  
     偏振元件的重要特性： At[n<8_|  
     偏振对比度 %L\{kUam  
     透射率 K'{W9~9Lq  
     效率一致性 1nlE3Y?AV  
     线格结构的应用(金属) \l=KWa3Q  
    ; LF)u2x=  
    3. 建模任务：
          x-z方向(截面)            x-y方向(俯视图)
    gcW{]0%L^  
    [,o5QH\Etq  
    4. 建模任务：仿真参数 leb^,1/D6  
    d0}%%T  
    偏振片#1: fdq^!MWTi  
     偏振对比度不小于50@193nm波长 hDD~,/yVxs  
     高透过率(最大化) |!xfIR>=F  
     光栅周期：100nm(根据加工工艺) ]dGr1 ncu  
     光栅材料：钨(适用于紫外波段) n2y/zP>TC  
    偏振片#2: /!{A=N  
     偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 8F`BJ6='  
     在波长范围内具有5%一致性的高透过率 {Z?$Co^R  
     光栅周期：100nm gM;)  
     光栅材料：钨 msqxPC^I  
    ;oY(I7  
    5. 偏振片特性 \Sq"3_m4T  
    @cS1w'=  
     偏振对比度：(要求至少50:1) Fyh?4!/.  
    mOz&6T<|  
    RP|>&I  
    \\2k}TsB  
     一致性误差，如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) n$OE~YwP{  
    6Bq~\b^  
    az \<sWb#  
    -e`oW.+  
    6. 二维光栅结构的建模 ,. 6J6{  
    2Pem%HE~P  
    B.Zm$JZ:  
     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。 iBtjd`V*  
     通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 fOK+DT~  
     通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 e$ XY\{  
    q2S!m6!  
    wzDk{4U  
    20.-;jK  
    7. 偏振敏感光栅的分析 :!+}XT7)/  
    y} $ P,  
     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。 EZ%w=  
     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) !e:iB7<  
     此外，分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。 &sZ9$s:(^  
    8. 利用参数优化器进行优化 OD?y  
    eC+"mhB  
    EI=Naq  
     利用VirtualLab参数优化器可根据给定的评价函数轻松地对结构参数进行优化。 tL={y*  
     如要求的效率和偏振对比度等，可在优化结构参数中找到。 't0+:o">:  
     在该案例种，提出两个不同的目标： LL= Z$U $  
     #1:最佳的优化函数@193nm |P,zGy  
     #2:在300nm至400nm间一致性优化函数 B.}_],  
    c%AFo]H  
    9. 优化@193nm cQ3W;F8|n  
    E'e8&3!bx  
    W.#}q K" q  
     初始参数： PJxak3  
     光栅高度：80nm FG DGWcRw~  
     占空比：40%  (kWSK:l  
     参数范围： ?Do^stq'4  
     光栅高度：50nm—150nm  k#axt Sc  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) h&=O-5  
     评价函数：偏振度目标值为50，要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 biK)&6|`sa  
    y*VQ]aJ  
    zb>f;[  
     根据需要的评价函数，可以选择不同的约束类型。 ~ON1Zw[+  
     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。 ,:#,}w_HyO  
     “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 > 63)z I  
     在该案例中，权重选择如图所示，因此贡献值相同。 f7XQ~b  
    ID67?:%r  
    10. 优化@193nm结果 uipq=Yp.  
    prNhn:j  
    ,op]-CY 5  
     优化结果： ?muDTD%c  
     光栅高度：124.2nm mu6039qy  
     占空比：31.6% YCa@R!M*O  
     Ex透过率：43.1% ;y>S7n>n:  
     偏振度：50.0 ,?l~rc  
    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。
    ?M*7@t@  
    o!aLZ3#X  
     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。 C`\9c ej  
     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。  9R9__w;  
     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。 {>8Pl2J  
    Q~Ay8L+  
    11. 300nm到400nm波长范围的优化 ,:D=gQ@`  
    ,Bisu:v6FW  
    X}ZlWJ  
     初始参数： Vy-28icZ`  
     光栅高度：80nm x(L(l=^"  
     占空比：40% r55qmPhg  
     参数范围： ]dvPx^`d{  
     光栅高度：50nm—150nm OF c\fW#  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) *IC^IC:  
     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% O^5UB~  
    >\V6+$cNp  
    \|CPR6I  
     优化结果： DH 6q7"@  
     光栅高度：101.8nm y|$R`P  
     占空比：20.9% 0,HqE='w  
     Ex一致性透过率：5%（300nm到400nm之间） 7ftR 4  
     偏振对比度：50.0 Pm4e8b  
    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。 6+.>5e  
    D^Te%qnW  
    12. 结论 !; IJ   
    U^MuZ  
    • 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 u*2fP]n  
         (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。
    4SgF,ac3r  
    B$rTwR"(-  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表