案例315.01：光柵起偏器的參數優化
這個案例說明了對于一個用于VIS光起偏的亞波長光柵的參數優化過程。
關鍵詞：參數優化，光柵，起偏器，亞波長
所需工具箱：高級光柵工具箱
相關案例：100.01,101.01
相關教程和技術說明：Tutorial 101.01, TN.021
建模任務：
平面波入射周期為200nm的鍍鉻線性矩形光柵，基底為融石英，產生TE模的起偏。
優化目標：
—TE模偏振光的透過率最大化
—TM模偏振光的透過率最小化
優化函數：
—最小化TE的透過率
—最小化偏振度（要求＞50:1）
—使用力優先級使TE透過率的均勻誤差最小化
優化的自由變量為：
—縫寬：10—190mm
—光柵深度：20—200nm
優化算法：
—使用Parameter run 進行一個全波長的全局搜索使得TE透過率的最大值最小同時使得偏振對比度的最大值最低。全局搜索不是強制的，但是它幫助確定在幾個最大值和最小值之間確定優化參數的起始點。
—參數優化使用下山簡法（局部優化）和模擬退火法（全局優化）。參數優化使得找到在偏振對比度和TE透過率之間的一種平衡。
光路流程圖和偏振分析器：
偏振光柵的光路流程圖存儲在文件“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_01”中。
對于給定的波長范圍，偏振分析器被用來計算相關偏振方向的最大和最小值。并可以計算 和 的反射或透射的最大和最小值。像偏振對比度這樣高級的優化函數也可以被計算出來。
Parameter Run 的全局搜索：
Parameter Run文件存儲在“Scenario_315.01_Optimization_of_Grating_Polarizer_02”中。
Parameter Run 設置
縫寬：10—19nm 步長10nm；
規劃深度：20——200nm 步長10nm；
使用掃描模塊進行所有參數的整合研究。
在自由參數模塊中選擇深度和縫寬。
使用掃描模塊進行參數聯合調查。
優化函數依據迭代次數進行顯示：
左圖顯示了最小化TE透過率，右圖顯示了最小化偏振對比度。
TE透過率和偏振對比度對于不同參數設置已經達到了最大化。
參數構成：
縫寬50nm，規劃深度200nm；最小TE透過率72.7%；最小偏振對比度62；TE透過率均勻誤差7%； |
