摘要
光柵等光學(xué)設(shè)備對(duì)光的偏振很敏感。 因此，在仿真中正確考慮光的偏振非常重要。 在實(shí)踐中，光柵有時(shí)使用非偏振光作為輸入。 我們展示了如何將這種非偏振光建模為兩個(gè)正交偏振態(tài)的平均值，用于 VirtualLab Fusion 中的光柵仿真。 提供了示例來說明軟件中的相應(yīng)設(shè)置。
光柵仿真中的非偏振光
• 光柵分析
– 對(duì)于使用傅立葉模態(tài)方法 (FMM / RCWA) 的單光柵分析，使用平面波入射來計(jì)算
例如 衍射效率是所研究光柵的固有特性。
• 非偏振平面波
– 考慮沿 z 方向的平面波，可以認(rèn)為非偏振光在統(tǒng)計(jì)上可以同時(shí)具有任何偏振狀態(tài)。
– 可以將任意偏振態(tài)投影到兩個(gè)正交狀態(tài)上； 統(tǒng)計(jì)上，非偏振光沿著形成這個(gè)正交基礎(chǔ)的兩個(gè)狀態(tài)給出了相等的投影。
– 因此，我們可以以非相干的方式使用兩個(gè)正交狀態(tài)的平均值來表示非偏振光。
光柵仿真中的光源設(shè)置
• 光源偏振態(tài)的手動(dòng)控制
– 光在 VirtualLab Fusion 中始終以矢量形式表示，用戶可以完全控制光源設(shè)置中的偏振狀態(tài)。
– 遵循基本概念，可以根據(jù)非偏振光的需要，使用特定的輸入偏振態(tài)進(jìn)行光柵模擬。。 例如，通過選擇 TE 和 TM 偏振作為兩個(gè)正交基態(tài)，我們可以對(duì)兩種配置獨(dú)立執(zhí)行光柵仿真，然后通過功能區(qū)菜單功能手動(dòng)平均結(jié)果（如下所述）。
光柵仿真中的偏振相關(guān)分析儀
• 光柵偏振分析儀
– 對(duì)于光柵衍射效率計(jì)算，VirtualLab Fusion 提供了偏振分析儀，用于研究偏振相關(guān)效應(yīng)。
– 與光柵階次分析器相比，偏振分析器對(duì)入射的偏振態(tài)有額外的控制。
– 偏振分析儀中的偏振設(shè)置獨(dú)立于光學(xué)設(shè)置中的光源設(shè)置。
示例 #1：使用非偏振紫外光的 Talbot 圖像
在某個(gè)位置檢測(cè)到的場(chǎng)
在某個(gè)位置檢測(cè)到的場(chǎng)
非相干求和
非相干求和
• 兩個(gè)線性偏振輸入光束的結(jié)果的非相干求和可以通過功能區(qū)菜單功能完成。
• 要執(zhí)行非相干求和，應(yīng)將強(qiáng)度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)值數(shù)據(jù)數(shù)組文檔。
非相干求和
正交偏振狀態(tài)的選擇
示例#2：偏振無關(guān)透射光柵的分析
優(yōu)化后的光柵參數(shù)
光柵偏振分析儀
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