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 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
    • 1195阅读
    • 0回复

    [分享]光栅起偏器的参数优化 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    6243
    光币
    25360
    光券
    0
    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2021-01-06
    案例315.01：光栅起偏器的参数优化 >@q2FSMf  
     i2\\!s  
    这个案例说明了对于一个用于VIS光起偏的亚波长光栅的参数优化过程。 o3(|FN  
     1+.y,}F6b  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 {VrAh*#h  
     n?7hp%}  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 KU 8Cl>5  
    XACEt~y  
    相关案例：100.01,101.01 J~nJpUyP*  
     p~k`Z^ xY$  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 k;AV;KWI'  
     #I*ht0++  
    建模任务： s\n,Z?m  
     T3B |r<>I  
    平面波入射周期为200nm的镀铬线性矩形光栅，基底为融石英，产生TE模的起偏。 ^OGH5@"  
     V2<k0@y  
    P+_\}u;  
    优化目标： e!L sc3@  
    l{%Op\  
    —TE模偏振光的透过率最大化 {H"=PYR  
     iNaC ZC  
    —TM模偏振光的透过率最小化 b5iJ m-  
     l[!C-Tq  
    优化函数： !W6    
     f;qKrw  
    —最小化TE的透过率 =*U%j  
     oM? C62g\  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） (p#;6Xhf  
    da7x 1n$D  
     7\|NYT4  
       tpy :o(H  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 A16-  
    [W7\c;Do  
     o<eWg  
    E l8.D3  
    优化的自由变量为： .k?hb]2N  
    ]#Z$jq{,  
    —缝宽：10—190mm ZLFdnC@  
     C[/U y  
    —光栅深度：20—200nm /:c,v-  
     ^FpiQF  
    优化算法： tMs| UC  
     SieV%T0t1  
    —使用Parameter run 进行一个全波长的全局搜索使得TE透过率的最大值最小同时使得偏振对比度的最大值最低。全局搜索不是强制的，但是它帮助确定在几个最大值和最小值之间确定优化参数的起始点。 w7]p9B  
    —参数优化使用下山简法（局部优化）和模拟退火法（全局优化）。参数优化使得找到在偏振对比度和TE透过率之间的一种平衡。 @bVh?T0~F,  
     ^.$r1/U  
    光路流程图和偏振分析器： Wb-'E%K  
     ]|\>O5eeu  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 2H32wpY ,l  
     1(\I9L&J   
    对于给定的波长范围，偏振分析器被用来计算相关偏振方向的最大和最小值。并可以计算 和 的反射或透射的最大和最小值。像偏振对比度这样高级的优化函数也可以被计算出来。 Z+pvdu  
    HT;QepY3  
    Parameter Run 的全局搜索： xhoLQD  
     5|B(K @<  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 ?PU(<A+  
     H9a3 rA>  
    Parameter Run 设置 nm%4L  
     uEi.nSp)S  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； 8 ~L.6c5U  
     nr9#3 Lb  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； AK\g-]8  
     1)kl  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 jwE(]u  
     Ph!NY i,  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 %X-&yGY  
     yl;$#aZB  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 Vm%ux>}  
    优化函数依据迭代次数进行显示： J hq5G"  
    >C d&K9H  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 [T?6~^m=  
     . R8W<  
    TE透过率和偏振对比度对于不同参数设置已经达到了最大化。 EO!cv,[a  
     FYE9&{]h  
    参数构成： Q9'V&jm  
     4O,a`:d1$6  
    缝宽50nm，规划深度200nm；最小TE透过率72.7%；最小偏振对比度62；TE透过率均匀误差7%； LRlk9:QD>  
      
    d4=u`2w  
    局部参数优化： w"Y55EURB  
    ,% DAh  
    使用局部参数优化的参数优化文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_03”中。 ~$&r(9P  
    >71w #K  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； (DaP~*c3cC  
    FXwK9 %  
    参数和优化函数被严格定义，以便在TE透过率，偏振对比度和TE透过率均匀误差之间找到平衡。 =+#RyV  
    sf&K<C](  
    OG$iZiuf  
    IXk'?9  
    参数定义： F$.s6Hh.  
    Ku,A}5-6  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 :zy'hu;  
    uN^qfJ'@ >  
    缝宽10—190nm权重1e20 {qdhp_~^l  
    Vy"^]5  
    优化函数定义： 8Nq Iz  
    Am^O{`r41  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） -2u+m  
    OMC|.[  
    ——偏振对比度大于50（全波段） K`83C`w.  
    1|$Rzt%ge  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 RloPP  
    AS-t][m#  
    >" 8j{ s  
    选择下山简法进行局部优化。 %cif0Td  
    G:s:NXy^  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 ?'_7#0R_0  
    *LQY6=H  
       |>V>6%>vK6  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 4sgwQ$m)  
    w)>z3L m  
    优化过的参数为： G~L#v AY  
    <Q~7a hF  
    缝宽：46nm；规划深度200nm；最小化偏振对比度50；TE透过率的均匀误差7% cr;`0  
    H<Taf%JT  
    结论： 8$olP:d  
    %*; 8m'  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 3@bjIX`=H  
    fmN)~-DV9`  
    Parameter Run允许对参数空间进行全局搜索找到局部参数优化的合适起始点。 u1Yp5jp^K  
    l[0P*(I,  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 8"rX;5 vP  
    7VBw@Rh  
    tB?S0;yXjd  
    QQ：2987619807     -k{R<L  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表