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(第2季)
    发帖 回复
    返回列表
    • 1351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
    在线infotek
    科学家
     
    发帖
    6519
    光币
    26744
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-01-06
    案例315.01：光栅起偏器的参数优化 0 j^Kgx  
     x[cL Bc<  
    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。  4j*  
     1a/++4O.|  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 QFA8N  
     q v-8)MSr  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 %U/(|wodd  
    49eD1h3'X[  
    相关案例：100.01,101.01  \__i  
     %:i7s-0w  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 +V2F#fI/  
     A@`}c,G  
    建模任务： kBS9tKBWg  
     n3WlZ!$  
    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。 ::`HQ@^  
     !n`fTK<$  
    ldf\;Qk  
    优化目标： 7 W5@TWM  
     -uS!\  
    —TE模偏振光的透过率最大化 Zj(AJ*r  
     x5pdS:  
    —TM模偏振光的透过率最小化 #`^}PuQ  
     5=-Q4d  
    优化函数： MxKS4k  
     yWmJ~/*lG  
    —最小化TE的透过率 Y/F6\oh  
     a .#)G[*  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） /'SNw?&  
    *VCXihgo  
     w?L6!)oiz  
       7g^]:3f!   
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 !aUs>1i  
    gt) I(  
     .xCZ1|+gG  
    -OV&Md:~  
    优化的自由变量为： KYm0@O>;  
    2DA]i5  
    —缝宽：10—190mm t 9lPb_70  
     }RF(CwZr(  
    —光栅深度：20—200nm \  #F  
     -_g0C^:<,  
    优化算法： G[PtkPSJ  
     38B2|x  
    —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。 @mCEHI{P  
    —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。 &u."A3(  
     As&Sq-NWf  
    光路流程图和偏振分析器： u,ho7ht3(  
     h,:m~0gmj  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 LBeF&sb6  
     e+7"/icK  
    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。 [>I<#_^~  
    (XTG8W sN  
    Parameter Run 的全局搜索： >Er|Jxy  
     ;?Tbnn Wn  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 z _$%-6  
     |l^uEtG  
    Parameter Run 设置 ,_ H:J.ik  
     Qp5VP@t  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； ktXM|#  
     +HpA:]#Y  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； {lzWrUGO  
     ^oz3F]4,g  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 Wtd/=gmiI  
     &&8x%Pml  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 eS^7A}*wd-  
     lN)C2 2  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 n+9=1Oo"  
    优化函数依据迭代次数进行显示： eb\K "ec"  
    >h9I M$2  
    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。 s]0{a.Cpv  
     oSKXt}sh  
    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。 9rX&uP)j^#  
     O/(`S<iip  
    参数构成： _ A y9p[l  
     .hb:s,0mP  
    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%； net@j#}j-  
      
    xIW3={b3  
    局部参数优化： G_8RK,H.  
    < NY^M!  
    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。 p`dU2gV  
    SHxNr(wJ<Q  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； Lg+Ac5y}`  
    1-uxC^u?|#  
    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。 pU}(@oy  
    7F7 {)L  
    s c,Hq\$&  
    iuW[`ou X  
    参数定义： Rok7n1gW  
    U}[d_f  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 H2\;%K 2  
    558V_y:  
    缝宽10—190nm权重1e20 HWrO"b*tO  
    ZU4nc3__  
    优化函数定义： YlQ=5u^+  
    {4}yKjW%z  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） /Iy]DU8  
    IMFDM."s  
    ——偏振对比度大于50（全波段） bo>*fNqAIy  
    oulVg];  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 *%NT~C q  
    y2dCEmhY  
    2;`1h[,-^  
    选择下山简法进行局部优化。 VA>35w  
    6<SAa#@ey  
    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。 \ a<h/4#|  
    jD]~ AwRJ  
       ,eW%{[g(  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 P6`u._mX  
    X/!o\yyT  
    优化过的参数为： wE>\7a*P%  
    #4% ]o%.  
    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% ]NY~2jmX  
    {SPq$B_VR  
    结论： n1t*sk/J  
    G@\1E+Ip  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 %6,SKg p  
    L(<*)No  
    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。 K`WywH3-  
    P>C~ i:4n  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 zpZm&WC  
    DB|Y  
    ~9]hV7y5C  
    QQ：2987619807      .Wj;%|  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表