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    [分享]光栅起偏器的参数优化 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    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 >&%#`PKT  
     33z^Q`MTC  
    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。 :^H2D=z@  
     (utk)  
    关键词：参数优化，光栅，起偏器，亚波长 My<.^~  
     13K|=6si  
    所需工具箱：高级光栅工具箱 #bCQEhCy  
    SS*3Qx:[  
    相关案例：100.01,101.01 oFL7dL  
     T7R,6 qt  
    相关教程和技术说明：Tutorial 101.01, TN.021 uF<}zFS  
     I_\?wSNGM  
    建模任务： TY;%nT  
     Nbb2wr9A  
    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。 tE WolO[\  
     *b8AN3!  
    pc2;2^U_  
    优化目标： w8}jmpnI  
    hg2UZ% Y  
    —TE模偏振光的透过率最大化 I/* ULR,  
     :Lu 9w0>f  
    —TM模偏振光的透过率最小化 F4PWL|1  
     crQ_@@X?<  
    优化函数： Ubm]V{7  
     i F \H  
    —最小化TE的透过率 /tj_WO_  
     "</A) y&  
    —最小化偏振度（要求＞50:1） %f5c,}  
    {uN-bl?o  
     T~8kKw  
       =$SvKzN  
    —使用力优先级使TE透过率的均匀误差最小化 P&IS$FC.\  
    P,@/ap7J  
     lk.Mc6)  
    >|aVGY  
    优化的自由变量为： 089v; d 6  
    #'dNSez5  
    —缝宽：10—190mm !v. <H]s)  
     6TDa#k5v  
    —光栅深度：20—200nm pi5DDK  
     I%l2_hs0V  
    优化算法： bbT1p :RF  
     ny:/a  
    —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。 e$7KMH=  
    —参数优化使用下山简法（局部优化）和模拟退火法（全局优化）。参数优化使得找到在偏振对比度和TE透过率之间的一种平衡。 *alifdp  
     P'^& SK  
    光路流程图和偏振分析器： CbwQbJ/v7  
     zX]l$Q+  
    偏振光栅的光路流程图存储在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。 Vsr"W@k_  
     &v#pS!UOj  
    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。 UCj{ &  
    Jl<pWjkZZ  
    Parameter Run 的全局搜索： ,P%i%YPj  
     5mX^{V&^  
    Parameter Run文件存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。 WO6R04+WV  
     Qb|@DMq%  
    Parameter Run 设置 .}Eckqkp  
     + w'q5/`  
    缝宽：10—19nm 步长10nm； \5}*;O@  
     _nM 7SK  
    规划深度：20——200nm 步长10nm； =IKgi-l*  
     />wE[`  
    使用扫描模块进行所有参数的整合研究。 .FN 6/N\  
     =]S,p7*7  
    在自由参数模块中选择深度和缝宽。 (/FG#D.  
     w I;sZJc  
    使用扫描模块进行参数联合调查。 nk;^sq4M:  
    优化函数依据迭代次数进行显示： bFSs{\zE  
    `O5427Im  
    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。 tSe[*V4{'  
     |*^}e54  
    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。 B<ue}t  
     \ AIFIy  
    参数构成： a?xZsR  
     &*74 5,e  
    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%； q0DRT4K  
      
    )7p(htCz5  
    局部参数优化： 34Cnbtq^  
    xz, o Mlw  
    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。 vCXmu_S4^>  
    WZTAXOw  
    起始值为：缝宽：50nm，规划深度200nm； 'rTJ*1i  
    t1G__5wp  
    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。 fjy7gC2  
    i[ >U#5  
    *(qj!U43  
    B3pjli  
    参数定义： bDm7$ (  
    s4QCun~m  
    规划深度为20-200nm，权重1e20 Lz!JLiMEET  
    wWSo+40  
    缝宽10—190nm权重1e20 ns *:mGh  
    3 q J00A  
    优化函数定义： 81C;D`!K  
    ?rA3<j  
    ——TE效率最小值被最大化（全波段） (G/(w%#7_  
    V]GF53D  
    ——偏振对比度大于50（全波段） .6C6ZUB;  
    T "hjL  
    ——均匀误差最小化，但对于通用优化函数只具有较低影响。 ~$C}?y^ a  
    BzS\p3&  
    Xk/iyp/  
    选择下山简法进行局部优化。  axDa&7%  
    !dUdz7  
    左图显示了最小化TE透过率，右图显示了最小化偏振对比度。 )2#&l  
    3fA+{Y8S  
       1)jea wVmj  
    优化好的光路流程图存储在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_04”中。 H=\Tse_.  
    i]J.WFu  
    优化过的参数为： ^G2M4+W|  
    _C (fz CK  
    缝宽：46nm；规划深度200nm；最小化偏振对比度50；TE透过率的均匀误差7% CBF<53TshR  
    *8uS,s6g  
    结论： N  /'  
    znSlSQpTv  
    偏振分析器允许评估偏振光栅的波长和角独立性。 p2k`)=iX  
    wGw~ F:z  
    Parameter Run允许对参数空间进行全局搜索找到局部参数优化的合适起始点。 Dy>6L79G  
    5!cp^[rGL  
    最后使用下山简法进行偏振光栅的局部参数优化。 LokH4A17U  
    M@P%k`6C  
    :WX OD  
    QQ：2987619807     &3;"$P  
     
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