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
    • 2304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
    1#g2A0U,  
    案例315（3.1） qAr M|\l1  
    l9~e". ~'  
    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。 _{O>v\u  
    yF:1( 4  
    1. 线栅偏振片的原理 T~?Ff|qFC  
    带金属脊的线栅偏振片（如铝，铬等）。 Rh2+=N<X  
    ]]![EHi(\  
    2. 建模任务 g'f@H-KCD  
    ;>hO+Wo  
    ldcqe$7,  
     全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 YDsb3X<0'  
     偏振元件的重要特性： ^6x%*/l|  
     偏振对比度 K g*Q  
     透射率 L+F@:H6/0  
     效率一致性  ~NgA  
     线格结构的应用(金属) y1D L,%j  
    5ta `%R_  
    3. 建模任务：
          x-z方向(截面)            x-y方向(俯视图)
    `7Q<'oK  
    M^Yh|%M  
    4. 建模任务：仿真参数 ;;Y! ^^g  
    9=M$AB  
    偏振片#1: g/_5unI}u  
     偏振对比度不小于50@193nm波长 P[-E@0h)-t  
     高透过率(最大化) +/7?HGf  
     光栅周期：100nm(根据加工工艺) 8%mu8l  
     光栅材料：钨(适用于紫外波段) :G=fl)!fE  
    偏振片#2: TqQB@-!  
     偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 K3&qq[8.e  
     在波长范围内具有5%一致性的高透过率 c]<5zyl"j1  
     光栅周期：100nm wu6;.xTLl  
     光栅材料：钨 Wb_J(!da  
    M?49TOQA  
    5. 偏振片特性 .LZ?S"z$ w  
    r6Dz;uz  
     偏振对比度：(要求至少50:1) bs&43Ae  
    X`/k)N>l  
    *Q.>-J<S  
    GA )`-*.R  
     一致性误差，如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) 8`{:MkXP  
    }tu C}  
    1~FOgk1;  
    }&D WaO]J7  
    6. 二维光栅结构的建模 iVr JQ  
    jd"@t*ZV  
    <dNOd0e  
     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。 Hio0HL-  
     通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 Pm?KI<TH~  
     通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 Y-z(zS^1  
    B mb0cF Q  
    kH1~k,|\&K  
    /s?`&1v|r  
    7. 偏振敏感光栅的分析 W i.& e  
    Lb-OsKU  
     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。 #%2rP'He  
     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) Uc>lGo1j  
     此外，分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。 $wa{~'  
    8. 利用参数优化器进行优化 {Mk6T1Bkq  
    G!##X: 6'  
    G.B2('  
     利用VirtualLab参数优化器可根据给定的评价函数轻松地对结构参数进行优化。 Rv>-4@fMJ  
     如要求的效率和偏振对比度等，可在优化结构参数中找到。 Y|qTyE%  
     在该案例种，提出两个不同的目标： 4at?(B+  
     #1:最佳的优化函数@193nm Dy&i&5E.-l  
     #2:在300nm至400nm间一致性优化函数 3,w_ ".m`#  
    IPpN@  
    9. 优化@193nm {Xy5pfW Q  
    J)> c9w  
    >Tx?%nQ  
     初始参数： .Hm>i  
     光栅高度：80nm v1JzP#  
     占空比：40% t?gic9 q  
     参数范围： r5/0u(\LB  
     光栅高度：50nm—150nm T>Z<]s  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) re<{ >  
     评价函数：偏振度目标值为50，要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 2,F .$X  
    ?^{Ah}x  
    P+sW[:  
     根据需要的评价函数，可以选择不同的约束类型。 kTB 0b*V  
     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。 B6 ;|f'e!  
     “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 n@i HFBb  
     在该案例中，权重选择如图所示，因此贡献值相同。 uW{l(}0N  
    z<;HQX,  
    10. 优化@193nm结果 j$:~Rek  
    JbbzV>  
    |df Pki{  
     优化结果： 33q}CzK  
     光栅高度：124.2nm e *C(q~PQ  
     占空比：31.6% #!# l45p6  
     Ex透过率：43.1% J8(lIk:e  
     偏振度：50.0 '<<t]kK[N  
    优化后的偏振片满足所需的光学功能，并达到给定的技术要求。
    {P./==^0  
    )&O %*@F  
     得到的光栅结构表现出与在193nm波长下相适应的特性，对于所使用的波长(紫外或极紫外)来说这是极具挑战性的。 /6* 42[r  
     由于在小于300nm波长时材料参数的变化，透射表现出较差的一致性。 _{KG 4+5\X  
     因此，在第二个步中，将偏振片在特定的光谱范围内进行一致性优化。 )akoa,#%6c  
    {tZ.v@  
    11. 300nm到400nm波长范围的优化 Fxz"DZY6  
    t*u:hex  
    q9_OGd|P  
     初始参数： /3T1U  
     光栅高度：80nm Sm|6 %3  
     占空比：40%  kJ}`V  
     参数范围： aFYIM`?(  
     光栅高度：50nm—150nm RrB&\9=  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) IJ"q~r$  
     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% NLqzi%s  
    abjQ)=u  
    EQM {  
     优化结果： cwg"c4V  
     光栅高度：101.8nm 6_Y,eL]"  
     占空比：20.9% 6&x@.1('z  
     Ex一致性透过率：5%（300nm到400nm之间） /4Gt{yg Sr  
     偏振对比度：50.0 25?6gu*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。 &QgR*,5eo  
    4B.*g-L   
    12. 结论 $& td=OK  
    T~e.PP  
    • 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 K0>zxqY  
         (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。
    #6=  
    1+s;FJ2}  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表