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 光学设计仿真实验指导 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) 光学设计与光学元件
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 现代光学设计及应用(Zemax) CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命(第2季)
    发帖 回复
    返回列表
    • 2410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
    ^WZcM#~TL  
    案例315（3.1） ] X9e|  
    Y_H|Fl^  
    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。 w A0 $d  
     o IUjd  
    1. 线栅偏振片的原理 zi-; 7lT  
    带金属脊的线栅偏振片（如铝，铬等）。 HH\6gs]u  
    B_^ ~5_0:  
    2. 建模任务 Bbb_}y|CA  
    w4S0aR:yL  
    lO Rym:P  
     全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 Jj~c&LxrO  
     偏振元件的重要特性： +, SUJ|  
     偏振对比度 :|GC~JElo5  
     透射率 @dy<=bh~  
     效率一致性 DH#n7s'b  
     线格结构的应用(金属) y?t2@f]!XK  
    x"n!nT%Z  
    3. 建模任务：
          x-z方向(截面)            x-y方向(俯视图)
    % |6t\[gn  
    yEaim~  
    4. 建模任务：仿真参数 Ly?%RmHK  
    9rB,7%@EL  
    偏振片#1: E5#Dn.!~  
     偏振对比度不小于50@193nm波长 Z# +{ksU  
     高透过率(最大化) S690Y]:h$v  
     光栅周期：100nm(根据加工工艺) @+gr>a1K#  
     光栅材料：钨(适用于紫外波段) Zd~l_V f  
    偏振片#2: w $\p\}~,  
     偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 ^x! N]  
     在波长范围内具有5%一致性的高透过率 [a\U8 w  
     光栅周期：100nm rNdeD~\  
     光栅材料：钨 5$v,%~$Xds  
    jLANv{"  
    5. 偏振片特性 /~,|zz  
    Pl@3=s!~>~  
     偏振对比度：(要求至少50:1) d!V;\w  
    *r b/BZX{  
    SMMV$;O{9  
    m.F \Mn  
     一致性误差，如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) PRs[! EB6  
    [7K-L6X  
    l17sJ!I  
    Ft7{P.g  
    6. 二维光栅结构的建模 o3_dHbdI  
    9]ga\>v  
    }b// oe7  
     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。 1eg/<4]hA  
     通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 `)9nBZ  
     通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 nLA8Hy"8z  
    rmX'Ym9#  
    6;LM1 _  
    `^rN"\  
    7. 偏振敏感光栅的分析 >S3,_@C  
    ,a:!"Z^ f  
     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。 !>~W5c^  
     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) .{cka]9WJz  
     此外，分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。 0 i76(2  
    8. 利用参数优化器进行优化 [d( @lbV0  
    SR,id B&i  
    r%M.rYLG{  
     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。 UStNUNCq  
     如要求的效率和偏振对比度等，可在优化结构参数中找到。 *rY@(|  
     在该案例种，提出两个不同的目标： aoLYw 9  
     #1:最佳的优化函数@193nm Jj<UtD+  
     #2:在300nm至400nm间一致性优化函数 k`LoRqF  
    EcBJ-j 6d  
    9. 优化@193nm 9?VyF'r=  
    ~Rs_ep'+Q2  
    a3&&7n  
     初始参数： mSn>  
     光栅高度：80nm nUAoPE  
     占空比：40% .qjVw?E  
     参数范围： {Vc%ga|E  
     光栅高度：50nm—150nm d)'am 3Q  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) NWuJ&+gcO5  
     评价函数：偏振度目标值为50，要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 /H_,1Fu|  
    9<0p1WO  
    0!WF,)/T7i  
     根据需要的评价函数，可以选择不同的约束类型。 6$1dd#  
     通过改变参数的权重，以保证此参数在优化过程中能够得到优先优化。 k{*IR  
     “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 0KW@j>=jK  
     在该案例中，权重选择如图所示，因此贡献值相同。 WaU+ZgDrG  
    8PQn=k9  
    10. 优化@193nm结果 ]9xuLJ)  
    'A0.(a5  
    7j9:s>D  
     优化结果： >900I4]I  
     光栅高度：124.2nm kB|j N~  
     占空比：31.6% KO`ftz3 +  
     Ex透过率：43.1% s "KPTV  
     偏振度：50.0 L*k[Vc  
    优化后的偏振片满足所需的光学功能，并达到给定的技术要求。
    Dg^n`[WO  
    -E6#G[JJ  
     得到的光栅结构表现出与在193nm波长下相适应的特性，对于所使用的波长(紫外或极紫外)来说这是极具挑战性的。 H%,jB<-.A  
     由于在小于300nm波长时材料参数的变化，透射表现出较差的一致性。 e rz9CX  
     因此，在第二个步中，将偏振片在特定的光谱范围内进行一致性优化。 H4s^&--  
    gy|L!_1Z8  
    11. 300nm到400nm波长范围的优化 X^!n'$^u  
    hdL/zW7]  
    Yp_ L.TTb  
     初始参数： R,mOV8y"W[  
     光栅高度：80nm .A;e` cKb  
     占空比：40% AT){OQF8&  
     参数范围： p.{M sn  
     光栅高度：50nm—150nm Ekb9=/  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) =oZHN,  
     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% /}G+PUk7  
    ^ olaq(z  
    ?F{sym@i  
     优化结果： `6`p~  
     光栅高度：101.8nm P5u Y1(  
     占空比：20.9% 6#A g^A  
     Ex一致性透过率：5%（300nm到400nm之间） g@IV|C( *0  
     偏振对比度：50.0 9`83cL  
    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。 BCDmce`=l  
    lHRs3+  
    12. 结论 Lk?%B)z  
    m5!~PG:_  
    • 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 S6k R o^2  
         (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。
    DuESLMhz  
    ws"{Y+L  
    本主题包含附件，请 登录 后查看, 或者 注册 成为会员
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表