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
    • 2250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
    |0-5-.  
    案例315（3.1） Iqo4INGIi  
    uMqo)J@s  
    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。 a(BC(^1!  
    k92189B9j/  
    1. 线栅偏振片的原理 dks0  
    带金属脊的线栅偏振片（如铝，铬等）。 (6JD<pBm  
    r}vI#;&  
    2. 建模任务 0n3O;=[aV  
    ]p#Zdm1EL  
    *M KVm)Iv  
     全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 x$M[/ID0  
     偏振元件的重要特性： Q7#Q6-Q  
     偏振对比度 p]pFZ";70  
     透射率 KQr=;O\T  
     效率一致性 _G'.VSGH  
     线格结构的应用(金属) LW,!B.`@  
    dd$\Q  
    3. 建模任务：
          x-z方向(截面)            x-y方向(俯视图)
    ]bS\*q0Zf(  
    N 4,w  
    4. 建模任务：仿真参数 KE(kR>OB]  
    +%>L;'L ^X  
    偏振片#1: rU'&o) a^  
     偏振对比度不小于50@193nm波长 "pHQ  
     高透过率(最大化) Dy8Go4  
     光栅周期：100nm(根据加工工艺) w@oq.K  
     光栅材料：钨(适用于紫外波段) y8,es$  
    偏振片#2: tpCEWdn5  
     偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 gw5CU)r4$  
     在波长范围内具有5%一致性的高透过率 )ns;S  
     光栅周期：100nm 2gFQHV  
     光栅材料：钨 lkl#AH  
    1hRC Bwx  
    5. 偏振片特性 :!aFfb["  
    l sUQ7%f  
     偏振对比度：(要求至少50:1) r%xNfTa  
    @zPWu}&m  
    ;N4mR6  
    SZyPl9.b  
     一致性误差，如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) Ie+z"&0  
    /=-E`%R}!  
    -pLb%f0?  
    zM)o^Fn2  
    6. 二维光栅结构的建模 5F0sfX  
    &, K;F'  
    !X#=Pt[,  
     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。 +LX&1GX  
     通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 LTJ|EXYA  
     通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 B|!YGf L  
    [c3hwogf:  
    'RG`DzuF  
    jPbL3"0A&  
    7. 偏振敏感光栅的分析 4\-kzGgmo  
    [%bshaY:  
     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。 Cu9,oU+N  
     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) cIq3En  
     此外，分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。 Ho\z ^w+T`  
    8. 利用参数优化器进行优化 uRUysLIw  
    7e u7ie6  
    lYq R6^  
     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。 7$b78wax  
     如要求的效率和偏振对比度等，可在优化结构参数中找到。 6idYz"P %  
     在该案例种，提出两个不同的目标： N(F9vZOs  
     #1:最佳的优化函数@193nm N!btj,vx  
     #2:在300nm至400nm间一致性优化函数 n1!u aUC  
    McA,  
    9. 优化@193nm TrHBbyqk  
    Q@l3XNH|c  
    a:@Eg;aN*O  
     初始参数： G =lC[i  
     光栅高度：80nm  BeP0lZ  
     占空比：40% sd#a_  
     参数范围： vY.p~3q :)  
     光栅高度：50nm—150nm )%UO@4  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) jQ`cfE$sV  
     评价函数：偏振度目标值为50，要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 kbOo;<X9A  
    v bh\uv&  
    T#h`BtET[  
     根据需要的评价函数，可以选择不同的约束类型。 CJ%7M`zy  
     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。 ;:' A{&0N  
     “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 H%sbf& gi  
     在该案例中，权重选择如图所示，因此贡献值相同。 {OB\~$TH  
    m-ZVlj  
    10. 优化@193nm结果 4xg%OH  
    M|76,2u   
    G?YKm1:w   
     优化结果： ~0ZP%1.B3  
     光栅高度：124.2nm &{l?j>|TM  
     占空比：31.6% C;STJrew  
     Ex透过率：43.1% T4w`I;&v  
     偏振度：50.0 )<jj O  
    优化后的偏振片满足所需的光学功能，并达到给定的技术要求。
    l"O=xt`m{  
    ]LNP"vi;  
     得到的光栅结构表现出与在193nm波长下相适应的特性，对于所使用的波长(紫外或极紫外)来说这是极具挑战性的。 1oodw!hW  
     由于在小于300nm波长时材料参数的变化，透射表现出较差的一致性。 Qs</.PO  
     因此，在第二个步中，将偏振片在特定的光谱范围内进行一致性优化。 -,}f6*  
    `"/@LUso  
    11. 300nm到400nm波长范围的优化 QiB:K Pz[  
    8'/vW~f  
    !a4pKN`qLY  
     初始参数： QBDi;Xzb+  
     光栅高度：80nm J Wof<D,  
     占空比：40% qfG`H#cA<  
     参数范围： }J"}poB:  
     光栅高度：50nm—150nm ;pS Wu9  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) -pyTzC$HO  
     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% ={8ClUV#  
    m!w(Q+*j  
    r!j_KiUy  
     优化结果： m$0T"`AP`  
     光栅高度：101.8nm sIg{a( 1/  
     占空比：20.9% E3sl"d;~  
     Ex一致性透过率：5%（300nm到400nm之间） \*a7DuVw  
     偏振对比度：50.0 [ 98)7  
    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。 :/d#U:I  
    B-'Xk{  
    12. 结论 BTGPP@p4  
    } n_9d.  
    • 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 ~#7=gI&p@  
         (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。
    'tp+g3V  
    beN0 ?G  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表