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 Zemax光学设计从基础到实践 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
    • 2036阅读
    • 0回复

    [推荐]VirtualLab实例_紫外光栅偏振片的参数优化 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek_vlf
    技术员
     
    发帖
    82
    光币
    164
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2016-06-01
    ]&C:>  
    案例315（3.1） Mhb '^\px  
    FJa[ToZ4+  
    该应用案例说明了两个不同紫外光谱偏振片的参数优化，紫外偏振片具有亚波长线栅结构。两个系统具有不同的功能，如193nm工作波长和以及在期望光谱范围内效率的一致性。 >'} Y1_S5  
    s- ,=e  
    1. 线栅偏振片的原理 0'yG1qG  
    带金属脊的线栅偏振片（如铝，铬等）。 lh,ylh  
    ka5#<J7<p  
    2. 建模任务 W;Ud<7<;Z  
    s[G |q5n  
    MAE7A"l a  
     全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 });cX$  
     偏振元件的重要特性： a>o"^%x  
     偏振对比度 Sf  024  
     透射率 E-UB -"6  
     效率一致性 !,cQ'*<W8-  
     线格结构的应用(金属) FOOQ'o[}  
    Js\-['`  
    3. 建模任务：
          x-z方向(截面)            x-y方向(俯视图)
    P0%N Q1bn  
    {S5RK-ax  
    4. 建模任务：仿真参数 2d-TU_JqX  
    5h`m]#YEG  
    偏振片#1: +1otn~(E  
     偏振对比度不小于50@193nm波长 V";mWws+?#  
     高透过率(最大化) 5f;n<EP y  
     光栅周期：100nm(根据加工工艺) BFBR/d[&  
     光栅材料：钨(适用于紫外波段) A",eS6  
    偏振片#2: Sm$p\ORa  
     偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 O&`U5w  
     在波长范围内具有5%一致性的高透过率 9#v-2QY  
     光栅周期：100nm .)LZ`Ge3F  
     光栅材料：钨 <Z{vC  
    QCeMKjCmY  
    5. 偏振片特性 fNmE,~  
    R[x7QlA;  
     偏振对比度：(要求至少50:1) jCU=+b=  
    x&at^Fp  
    iI3v[S  
    &MCy.(jN  
     一致性误差，如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) AXz-4,=xX  
    QB!jLlg(  
    -glugVq  
    %b=Y <v  
    6. 二维光栅结构的建模 $aB /+,  
    :1:3Svb<Y  
    dZPW2yf  
     该案例使用一般二维光栅工具，该工具嵌入在VirtualLab光栅工具箱。 3\;v5D:  
     通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 ):e+dt  
     通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 10mK}HT>4B  
    ZTN(irK  
    {}V$`L8  
    4w 'lu"U  
    7. 偏振敏感光栅的分析 ,Kuk_@(}5~  
    YPu9Q  
     可通过“偏振分析器”对偏振敏感光栅进行分析，该工具是VirtualLab光栅工具箱的一部分。 ful#Px6m  
     偏振片最重要的几个特性可直接进行选择(如偏振度、透射率和反射率) 2b5#PcKa  
     此外，分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。 +}P%HH]E/p  
    8. 利用参数优化器进行优化 M(yH%i^A  
     Do|]eD  
    <3b'm*  
     利用VirtualLab参数优化器可根据给定的评价函数轻松地对结构参数进行优化。 f0vJm  
     如要求的效率和偏振对比度等，可在优化结构参数中找到。 M&r2:Whk  
     在该案例种，提出两个不同的目标： :pRF*^eU  
     #1:最佳的优化函数@193nm =-_)$GOI'  
     #2:在300nm至400nm间一致性优化函数 X2qv^G,  
    <$%ql'=  
    9. 优化@193nm sI'a1$  
    nP<S6:s:  
    ]nQ+nH  
     初始参数： e9&+vsRmA  
     光栅高度：80nm '_V #;DI  
     占空比：40% ;J]25j]]  
     参数范围： %Uy%kN_&  
     光栅高度：50nm—150nm {(4# )K2g%  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) N>0LQ MI  
     评价函数：偏振度目标值为50，要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 b(l0js  
    ld.7`)  
    s.VA!@F5  
     根据需要的评价函数，可以选择不同的约束类型。 /be=u@KV  
     通过改变参数的权重，以保证此参数在优化过程中能够得到优先优化。 4jQ'+ 2it  
     “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 [>f]@>  
     在该案例中，权重选择如图所示，因此贡献值相同。 # Q}_e7t  
    C ZJV_0  
    10. 优化@193nm结果 Vo\H<_=G  
    yY Y Nu`  
    m[spn@SF  
     优化结果： 3+ =I;nj  
     光栅高度：124.2nm GX  }q9  
     占空比：31.6% gyev5txn  
     Ex透过率：43.1% b0rX QMu  
     偏振度：50.0 zPR8f-Uvw  
    优化后的偏振片满足所需的光学功能，并达到给定的技术要求。
    h./P\eDc  
    eZH~je{1  
     得到的光栅结构表现出与在193nm波长下相适应的特性，对于所使用的波长(紫外或极紫外)来说这是极具挑战性的。 w~|1Wd<v  
     由于在小于300nm波长时材料参数的变化，透射表现出较差的一致性。 'Dath>Y=  
     因此，在第二个步中，将偏振片在特定的光谱范围内进行一致性优化。 h d2'AlB  
    )T1iN(Z  
    11. 300nm到400nm波长范围的优化 T/l1qcf`wT  
    :HRT 2I  
    */(I[p  
     初始参数： /1d<P! H  
     光栅高度：80nm 8.QSqW7t  
     占空比：40% o_f-GO  
     参数范围： 5dl,co{q  
     光栅高度：50nm—150nm ?,)"~c$hZ  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) 9pL g+6O  
     评价函数：偏振度目标值为50，要求Ex (TM) 透过率不低于40%。此外，透射一致性偏差不超过5% vN65T$g7  
    w2dcH4&  
    A_R!uRD8-  
     优化结果： zXZir7NfM  
     光栅高度：101.8nm &^!h}D%T/  
     占空比：20.9% HbM0TXo  
     Ex一致性透过率：5%（300nm到400nm之间） }Cj8  
     偏振对比度：50.0 .TpsJXF  
    优化后的偏振片满足所需的光学功能，并达到给定的技术要求，尤其是Ex 偏振光的透射一致性。 U]R~gy}#  
    ab.tH$:<  
    12. 结论 <41ZZ0<EwY  
    `)K y0&?  
    • 应用的偏振分析器可以评价偏振光栅与波长和角度的关系。(同样适用于极紫外光谱范围)
    • VirtualLab参数优化工具箱提供了不同的优化方式，用以改善提高光学元件的性能 o ehaQ#e  
         (如Downhill-Simplex-algorithm)
    • 通过选择合适的评价函数(包括参数权重)可使优化更加合理化，并满足独立的要求。
    7 ^$;  
    TTZe$>f  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表