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
    • 1248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
    6354
    光币
    25915
    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 UqtHxEI%R~  
     )%mAZk-*;^  
    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。 #s+Q{2s  
     tWk{1IL  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 ! F7:i  
     r/AHJU3&eY  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 (I=6Nnt'  
    Q]\j>>  
    相关案例：100.01,101.01 >L[lV_M_>  
     detLjlE  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 (hf zM+2  
     ~ hm`uP  
    建模任务： ?}sOG?{  
     p\S8oHWe  
    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。 0Hcbkep9D  
     <]Y[XI(kr  
    KXe ka  
    优化目标： Qp!J:YV  
    (6k>FSpg  
    —TE模偏振光的透过率最大化 M 9"-WIG@h  
     V2Y$yV8g1  
    —TM模偏振光的透过率最小化 D[~}uZ4\  
     0w3b~RJ  
    优化函数： 3h&bZ  
     [g|Hj)(  
    —最小化TE的透过率 Taasi` k  
     Y/P]5: =h  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） r}EM4\r  
    0j$OE  
     FpzP #;  
       2U%qCfh6|  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 kfCKhx   
    $L&BT 0  
     mP!N<K  
    -S$$/sR  
    优化的自由变量为： m!Af LSlwm  
    T.@sq  
    —缝宽：10—190mm /f&By p  
     *<k&#D"m  
    —光栅深度：20—200nm o+^Eu}[.  
     /"MJkM.~E  
    优化算法： P6we(I`"2  
     XU-*[\K  
    —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。 A& =pw#  
    —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。 q^6N+^}QN  
      _8S4Q!  
    光路流程图和偏振分析器： o2}N=|&  
     wlVvxX3%  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 XnA6/^  
     `,Zb2"  
    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。 (nz}J)T&  
    CJA+v-  
    Parameter Run 的全局搜索： (UcFNeo  
     V{$Sfmey  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 YFqZe6g0$  
     2 `&<bt[g  
    Parameter Run 设置 kW(Kh0x  
     {]["6V6W  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； u _X} -U  
     M5u_2;3  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； ^4UcTjh  
     {Zwf..,  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 LE| <O  
     uk6g s)qxC  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 97]4 :Zv  
     MCHOK=G  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 -lnevrl   
    优化函数依据迭代次数进行显示： 2L[l'}  
    p z @km  
    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。 sDAK\#z  
     >KHp-|0pv  
    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。 [Q:f-<nH  
     J7m`]!*t  
    参数构成： , QA9k$`  
     9'X@@6b*'  
    缝宽50nm，规划深度200nm；最小TE透过率72.7%；最小偏振对比度62；TE透过率均匀误差7%； U/5$%0)  
      
    f?5A"-NS  
    局部参数优化： e&ts\0  
    7vq DZg  
    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。 (GNEYf|  
    _<2 RYXBC  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； "5(W[$f*]v  
    p2^)2v  
    参数和优化函数被严格定义，以便在TE透过率，偏振对比度和TE透过率均匀误差之间找到平衡。 Iy.mVtcsZ  
    Y2D >tpqNw  
    !U[:5@s06  
    & L'6KEahR  
    参数定义： !"%S#nrL$  
    )r pD2H  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 ?cJA^W  
    kw#X]`c3  
    缝宽10—190nm权重1e20 [x|)}P7%s  
    *F..ZS'$[  
    优化函数定义： vgN@~Xa  
    <dS5|||  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） v!KJ|c@m  
    [!Ao,rt?Vg  
    ——偏振对比度大于50（全波段） ?ff [$ab  
    +8eVj#N  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 tbS#^Y  
    jVs(x  
    wE8]'o  
    选择下山简法进行局部优化。 B/rzh? b  
    #XfT1  
    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。 1[px`%DR~  
    n@_)fFD%  
       xlk5Gob*  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 ]An_5J  
    }q]jjs  
    优化过的参数为： 9LHa&""  
    ZLuPz#  
    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% gz#+  
    ) u-ns5  
    结论： # 'wL\3  
    *iYMX[$  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 !L/tLHk+  
    4NJVW+:2  
    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。 88#N~j~P  
    OFp#<o,p  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 +~:x}QwGT  
    -G FwFkWm  
    q{[1fE"[K4  
    QQ：2987619807     g(1"GKg3K  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表