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 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
    • 1625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
    7056
    光币
    29425
    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 _oDz-  
     $7A8/#  
    这个案例说明了对于一个用于VIS光起偏的亚波长光栅的参数优化过程。 *G 9V'9  
     |IUWF%~^$+  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 XHGFf_kW_N  
     R_S.tT!  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 jOD?|tK&  
    2T[9f;jM'  
    相关案例：100.01,101.01 '>C5-R:O  
     S?BG_J6A7  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 Lbb0_-']  
     Ef13Q]9|  
    建模任务： K )k<Rh[<  
     TrR8?-  
    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。 n>U5R_T  
     v1,oilL  
    2SR:FUV/  
    优化目标： ,izO{@We2{  
    3%=~) 7cF  
    —TE模偏振光的透过率最大化 0}dpK $.  
     }?v )N).kW  
    —TM模偏振光的透过率最小化 I ?.^ho  
     0NX,QD  
    优化函数： ?p8_AL'RS  
     "i W"NFO  
    —最小化TE的透过率 ,U dVNA  
     `&6dnSC},P  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） t}/( b/VD  
    R]*K:~DM  
     G[q$QB+  
       [0D .K}7|  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 WVvvI9  
    <dhM\^ [  
     i&GH/y  
    W#3Q ^Z?  
    优化的自由变量为： <0q;NrvUb  
    x{ WD;$J  
    —缝宽：10—190mm TBU&6M>{3  
     UN<]N76!  
    —光栅深度：20—200nm 'F#KM1s  
     e'b(gD}  
    优化算法： #$qTFN  
     UFb )AnK  
    —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。 0}q uG^%_  
    —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。 xe&i^+i  
     sY f~c0${  
    光路流程图和偏振分析器： 5( HG|  
     P3 ^Y"Pv?  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 %;YHt=(1*X  
     RQu(Wu|m.  
    对于给定的波长范围，偏振分析器被用来计算相关偏振方向的最大和最小值。并可以计算 和 的反射或透射的最大和最小值。像偏振对比度这样高级的优化函数也可以被计算出来。 hSyql  
    Pw!MS5=r  
    Parameter Run 的全局搜索：  p|D/;Mk  
     E\pL!c  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 l3F6AlPql  
     (n9g kO&8"  
    Parameter Run 设置 9\JF`ff_  
     U2s /2 [.  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； 54li^   
     W#WVfr  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； 0T5L_%c  
     AoL2@C.C%D  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 +@iA;2&  
     ur7q [n  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 )iK6:s #  
     v^iL5y!  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 'qX|jtdM  
    优化函数依据迭代次数进行显示： H@8sNV/u  
    2JcjZn  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 PxkO T*  
     %m$Sp47  
    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。 ;)^`3`  
     nq8C'Fo!6T  
    参数构成： ptxbDzOz  
      LsS  
    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%； i|*)I:SHU  
      
    5>N2:9We  
    局部参数优化： =CVBBuVy  
    I- >Ss},U  
    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。 [>5-$YOT  
    Ur=(.%@  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； 56-dD5{hxR  
    uurh??R  
    参数和优化函数被严格定义，以便在TE透过率，偏振对比度和TE透过率均匀误差之间找到平衡。 K':;%~I  
    @>>~CZ`l  
    (tw)nF  
    @8rx`9  
    参数定义： JB]q   
    !*bMa8]*  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 9b"=9y,  
    ZO$m["|  
    缝宽10—190nm权重1e20 s %\-E9 T  
    y0.8A-2:  
    优化函数定义： FOy|F-j  
    8~z~_TD6m@  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） D}8[bWF  
    Tl[!=S  
    ——偏振对比度大于50（全波段） .Blf5b  
    po Vx8oO8  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 ll.N^y;a  
    W~9tKT4  
    }"PU%+J  
    选择下山简法进行局部优化。 5T2CISmu  
    8sM|%<$=j  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 4\u1TYR  
    RA'M8:$  
       @ H7d_S  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 Mh/dpb\Z  
    $ig0j`  
    优化过的参数为： ]J$eDbaEjT  
    BB*f4z$Y%  
    缝宽：46nm；规划深度200nm；最小化偏振对比度50；TE透过率的均匀误差7% +&( Mgbna  
    5l2 ?  
    结论： r6} |hpJ8  
    %9N7Ln|%  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 a>]uU*Xm  
    GyIT{M}KV  
    Parameter Run允许对参数空间进行全局搜索找到局部参数优化的合适起始点。 Y^7$t^&  
    $oU*9}}Rn  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 W~~7 C,!  
    2ZMb<b4H  
    * @v)d[z_  
    QQ：2987619807     -vR5BMy=  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表