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
    • 2685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
    9~{,Hj1xE  
    案例315（3.1） 8 .t3`FGH  
    )I"I[jDw  
    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。 V-9\@'gc  
    DJb9] ,=a  
    1. 线栅偏振片的原理 $DW__h  
    带金属脊的线栅偏振片（如铝，铬等）。 /s@j{*Om  
    CrB4%W:{  
    2. 建模任务 xri(j,mU  
    LSrKi$   
    cAq5vAqmg  
     全部透射光线的严格仿真和结构参数的优化。 7U!-_)n{  
     偏振元件的重要特性： ^B!()39R?  
     偏振对比度 dVSQG947i:  
     透射率 ~3)d?{5  
     效率一致性 !j/54,  
     线格结构的应用(金属) $;rvKco)%  
    &Qmb?{S0  
    3. 建模任务：
          x-z方向(截面)            x-y方向(俯视图)
    XXA.wPD-  
    s6k(K>Pl  
    4. 建模任务：仿真参数 )jjL'  
    TN/y4(j  
    偏振片#1: *j<{3$6Ii  
     偏振对比度不小于50@193nm波长 ar _@"+tZ  
     高透过率(最大化) " u)e,gu  
     光栅周期：100nm(根据加工工艺) O1 !YHo  
     光栅材料：钨(适用于紫外波段) 2U3e!V  
    偏振片#2: pV O{7I  
     偏振对比度不小于50@300—400nm波段范围内 F!g;}_s9  
     在波长范围内具有5%一致性的高透过率 85USMPF  
     光栅周期：100nm 2({|LQqk  
     光栅材料：钨 .,f]'!5  
    (Q=:ln;kM  
    5. 偏振片特性 /!%?I#K{Wq  
    Wm4C(y@  
     偏振对比度：(要求至少50:1) cRE6/qrXGg  
    1a mEQ  
    6xFchdMG{m  
    rX0 ?m:&m  
     一致性误差，如Ex的透射(在要求波长范围内不超过5%) ;Sfe.ky @6  
    CwD=nT5`  
    _WZ{i,  
    PQUJUs  
    6. 二维光栅结构的建模 9&{z?*  
    Bus]OF>hu  
    :!^NjO  
     该案例使用一般二维光栅工具，该工具嵌入在VirtualLab光栅工具箱。 0\Tp/Ph  
     通过使用该功能可处理不同类型的光栅形状。 -s0\4  
     通过一个矩形光栅结构来模拟紫外线栅偏振片。 ..5. ":  
    i-9W8A  
    cl`7|;v|?  
    WD1>{TSn  
    7. 偏振敏感光栅的分析 !<out4Mz"  
    4I9Yr  
     可通过“偏振分析器”对偏振敏感光栅进行分析，该工具是VirtualLab光栅工具箱的一部分。 z4(`>z2a  
     偏振片最重要的几个特性可直接进行选择(如偏振度、透射率和反射率) raZkH8  
     此外，分析器提供了许多选项。如波长变化和入射角。 =!)x`1j!S  
    8. 利用参数优化器进行优化 SLNq%7apx  
    KWM.e1(  
    UC j:]!P  
     利用VirtualLab参数优化器可根据给定的评价函数轻松地对结构参数进行优化。 m6'9Id-:L  
     如要求的效率和偏振对比度等，可在优化结构参数中找到。 CM7NdK?I  
     在该案例种，提出两个不同的目标： ttls.~DG  
     #1:最佳的优化函数@193nm i(;.Y  
     #2:在300nm至400nm间一致性优化函数 SAdo9m'  
    #=)!\   
    9. 优化@193nm G9Noch9 g  
    o'Fyo4Qd  
    Vl3-cW@p  
     初始参数： 9m)gp19YA  
     光栅高度：80nm B@S~v+Gr  
     占空比：40% eSHsE 3}h  
     参数范围： +d?|R5{3  
     光栅高度：50nm—150nm x!7r7|iV  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) x$t2Y<_  
     评价函数：偏振度目标值为50，要求Ex (TM) 透过率不低于40%。 ex^9 l b  
    lEw;X78+  
    ysPm4am$  
     根据需要的评价函数，可以选择不同的约束类型。 =k,?+h~  
     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。 E;9J7Q 4  
     “贡献值”一栏表示的该权重值下参数的优先权。 X{(?p=]  
     在该案例中，权重选择如图所示，因此贡献值相同。 =M}tet }  
    /r2S1"(q  
    10. 优化@193nm结果 irvd>^&jDC  
    =>kg]  
    lr[T+nQ  
     优化结果： fwmXIpteK  
     光栅高度：124.2nm ]O{i?tyX  
     占空比：31.6% MK1#^9Zr  
     Ex透过率：43.1% sAPQbTSM  
     偏振度：50.0 P#Whh  
    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。
    vexF|'!}0#  
    A,xPA  
     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。 jE=m4_Ntn  
     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。 ;nJ2i?"  
     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。 ^)GaVL^"5  
    d`C$vj  
    11. 300nm到400nm波长范围的优化 ]Yf^O @<<>  
    `(gQw~|z  
    `'*4B_.  
     初始参数： ExN $J  
     光栅高度：80nm ZJ~0o2xZ'  
     占空比：40% 8'_MCx(  
     参数范围： Ekik_!aB  
     光栅高度：50nm—150nm Zy.A9 Bh~  
     占空比：20%—50%(与20nm—50nm的脊高相一致) )_OGt[_H  
     评价函数：偏振度目标值为50，要求Ex (TM) 透过率不低于40%。此外，透射一致性偏差不超过5% GY.iCub  
    I3b*sx$  
    A:D9qp  
     优化结果： , s otZT  
     光栅高度：101.8nm 7&/1K%x9;  
     占空比：20.9% edCVIY'1  
     Ex一致性透过率：5%（300nm到400nm之间） zb4{nzX=  
     偏振对比度：50.0 Z {:;LC  
    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。 WPrBK{B`o  
    |z"$^|@d?  
    12. 结论 9+$IulOvk  
    /R?[/`)f&  
    • 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 *M*WjEOA  
         (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。
    /hmDeP o}  
    bfEH>pQ>#  
    本主题包含附件，请 登录 后查看, 或者 注册 成为会员
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表