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
    • 2279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
    aq0J }4U  
    案例315（3.1） K>w}(td  
    V-O49  
    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。 s|"V$/X(W  
    qs\ & C  
    1. 线栅偏振片的原理 =@G#c5H*  
    带金属脊的线栅偏振片（如铝，铬等）。 +2|X 7wA  
    zPH1{|H+l  
    2. 建模任务  &5O  
    Q^b_+M  
    3@XCP-`  
     全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 f&7SivS#  
     偏振元件的重要特性： L7wl3zG  
     偏振对比度 ipw_AC~  
     透射率 @HMt}zD  
     效率一致性 0A9x9l9Wd  
     线格结构的应用(金属) rRYP~ $c  
    j K$4G.x  
    3. 建模任务：
          x-z方向(截面)            x-y方向(俯视图)
    w`c9_V  
    {!o-y=  
    4. 建模任务：仿真参数 h" P4  
    Q`,D#V${D  
    偏振片#1: 42Tjbten_u  
     偏振对比度不小于50@193nm波长 7iLm_#M  
     高透过率(最大化) +T"kx\<  
     光栅周期：100nm(根据加工工艺) jF Bq>  
     光栅材料：钨(适用于紫外波段) g4oFUyk{  
    偏振片#2: gTH1FR8$y  
     偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 i"F'n0*L  
     在波长范围内具有5%一致性的高透过率 |pqLwnOu  
     光栅周期：100nm e ! 6SJ7xC  
     光栅材料：钨 `[jQn;  
    ]6pxd \Q  
    5. 偏振片特性 (=QaAn,,R  
    \&&kUpI  
     偏振对比度：(要求至少50:1) Y)hLu:P]  
    dt',)i8D  
    H{\tQ->(2  
    ]i8K )/  
     一致性误差，如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) f"k?Ix\ e  
    LJc w->  
    }2:bYpYQ  
    0`h[|FYV  
    6. 二维光栅结构的建模 d?v#gW  
    l^u P?l"  
    #E{aN?_  
     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。 2^ ^;Q:  
     通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 &M6)-V4  
     通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 6!n"E@Bwu  
    5caYA&R  
    9x;/q7  
    T!"<Kv]J  
    7. 偏振敏感光栅的分析 ojs&W]r0Z  
    FT[oM<M\Xd  
     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。 >-s}1*^=oD  
     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) c72Oy+#  
     此外，分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。 q[M7)-  
    8. 利用参数优化器进行优化 9(ZzwkD'>  
    $- =aqUU  
     ,H1J$=X'  
     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。 }E*d)n|  
     如要求的效率和偏振对比度等，可在优化结构参数中找到。 !Ya +  
     在该案例种，提出两个不同的目标： >:W)9o  
     #1:最佳的优化函数@193nm x3PeU_9  
     #2:在300nm至400nm间一致性优化函数 DECX18D  
    vEtogkFA"  
    9. 优化@193nm iJ?8)}  
    ~1|sf8  
    4=o3 ZRV  
     初始参数： Kzo{L  
     光栅高度：80nm f#eTi&w  
     占空比：40% K ANE"M   
     参数范围： 0a8nBo7A-X  
     光栅高度：50nm—150nm kgr:8 5  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) n 8AND0a1C  
     评价函数：偏振度目标值为50，要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 7 aDI6G  
    :e+GtN?  
    <e/O"6='Z  
     根据需要的评价函数，可以选择不同的约束类型。 5\R8>G~H  
     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。 B|:{.U@ne  
     “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 y^;qT_)#  
     在该案例中，权重选择如图所示，因此贡献值相同。 ;4 ?%k )  
    :&?#~NFH  
    10. 优化@193nm结果 lmH!I )5  
    ?#04x70  
    "5{Yn!-:  
     优化结果： (g7nMrE$j  
     光栅高度：124.2nm ;lYO)Z`3\  
     占空比：31.6% 9?,n+  
     Ex透过率：43.1% 1 _5[5K^  
     偏振度：50.0 `(Q58wR}  
    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。
    Z]w_2- -  
    v|{*y  
     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。 =;Wkg4\5  
     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。 pM(y?zGt  
     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。 X@~sIUXx9  
    ni~45WX3  
    11. 300nm到400nm波长范围的优化 /jj@ =H  
    Z NCq /  
    ,P auP~L  
     初始参数： Xo%Anqk  
     光栅高度：80nm 6bHj<6>MX  
     占空比：40% Rx`0VQ  
     参数范围： J,7_5V@jJ  
     光栅高度：50nm—150nm \GMudN  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) ~-W.yg6D{  
     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% .-RWlUe;,  
    jDXmre?  
    g^0  
     优化结果： e}K;5o=I  
     光栅高度：101.8nm $<ZX};/D  
     占空比：20.9% !^8'LMY<I  
     Ex一致性透过率：5%（300nm到400nm之间） \s~ W;m  
     偏振对比度：50.0 U]R7=  
    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。 Ei}DA=:s  
    }DZkCzK  
    12. 结论 YLFTf1G9  
    HH+rib'u  
    • 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 @kqy!5)K  
         (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。
    8\I(a]kM`  
    7XR[`Tn9<  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表