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 《杂散光抑制与评估技术》 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 双11活动：领红包、购物券啦！ 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
    • 1699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
    7332
    光币
    30801
    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 ? Fqh i  
     <5Vf3KoC&  
    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。 #v c+;`X  
     ;Q ZG<  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 r*HSi.'21  
     ueg%yvO  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 =i~ = |K!  
    &H _/`Z]Q  
    相关案例：100.01,101.01 V .Kjcy  
     y)r`<B  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 k_g@4x1y*  
     R6~6b&-8  
    建模任务： tmGhJZ2j  
     mtUiO p  
    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。 XRaGV~  
     pI@71~|R  
    5N9Cd[4  
    优化目标： R;"$PH D  
    h(WlJCln  
    —TE模偏振光的透过率最大化 P IG,a~  
     -O} )Y>=}  
    —TM模偏振光的透过率最小化 j ,rc9  
     CW`^fI9H  
    优化函数： Jq1oQu|rs  
     TjpyU:R,&|  
    —最小化TE的透过率 /G5KNSi  
     Z%#e* O0  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） FC 8<D  
    E2Sj IR}  
     4n#u?)  
       mjOxmwo  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 {UH45#Ua  
    ?`TQ!m6y  
     a,rXG  
    pyf'_  
    优化的自由变量为： y0O(n/  
    |A4B4/!  
    —缝宽：10—190mm 5ncW s)  
     <\*)YKjn/@  
    —光栅深度：20—200nm 3 EAr=E]  
     LBio$67F  
    优化算法： +@$VJM%^7b  
      7]@M  
    —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。 ~vP_c(8f  
    —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。 \,v^v]|  
     QeY+imM  
    光路流程图和偏振分析器： `LH9@Z{  
     6l|L/Z_6  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 4][VK/v+  
     S|d /?}C|e  
    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。 +:m)BLA4l  
     H#F"n"~$  
    Parameter Run 的全局搜索： qY&(O`?m&  
     H!NGY]z*  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 HF*~bL  
     %B&O+~  
    Parameter Run 设置 uA`e  
     `B?+1Gv  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； )~P<ruk>,C  
     Ym%# "  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； q2k}bb +  
     [/ CB1//Y  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 2C0j.Ib  
     [3irr0D7l  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 ,>g( %3C  
     mj9|q8v{+  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 M|y!,/'  
    优化函数依据迭代次数进行显示： =5:vKL j  
    ?@A@;`0Y  
    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。 %jUZc:06  
     %to.'R  
    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。 ;8F6a:\v  
     `U?S 9m  
    参数构成： +vFqHfmP  
     tIA)LF  
    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%； v&sp;%I6=  
      
    9~,!+#  
    局部参数优化： F0m[ls$  
    Jx3a7CpX  
    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。 uPFbKSJj  
    cB;DB) 0P  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； R^E-9S\@  
    q9(O=7O]-  
    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。 Pi&\GMzd  
    N}|1oQkjf  
    ~9f Ts4U  
    G*v,-O  
    参数定义： 9Up> e  
    6{Bvl[mhI  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 Y5>'(A>  
    6yaWxpW  
    缝宽10—190nm权重1e20 c1]\.s  
    3e[k9`  
    优化函数定义： g2lv4Tiq-  
    RvW>kATb_F  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） .bMU$O1  
    +w?1<Z  
    ——偏振对比度大于50（全波段） 7 dG_E]&  
    5OFb9YX  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。  `Q^Vm3h  
    @XF/hhGE_y  
    lVb;,C%K  
    选择下山简法进行局部优化。 @iz6)2z  
    {XS2<!D  
    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。 Z*5]qh2r8  
    ^q~.5c|  
       7`X9s~B  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 :n?}G0y  
    HQ|{!P\/?U  
    优化过的参数为： _`94CC:  
    xeHqC9Ou  
    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% 7w"YCRKh  
    h 9{'w  
    结论： In4T`c?kQ  
    > cJX'U9  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 "Zicac@N  
    K[|d7e  
    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。  )2,\Y  
    t#J #DyY5  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 zPoIs @  
    <Gudx>I  
    Y6 @A@VJ  
    QQ：2987619807     4fzM%ku  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表