[VirtualLab] 用于光栅仿真的非偏振光–实例讨论

摘要

 

像光栅这样的光学设备对光的偏振比较敏感。 因此，在仿真中适当考虑光的偏振非常重要。 在实际中，光栅有时会以非偏振光作为输入。 作为两个正交偏振态的平均值，我们为您展示了如何在VirtualLab Fusion中建模这种用于光栅仿真的非偏振光。 为此，我们提供了示例来说明软件中的相应设置。

 

光栅仿真中的非偏振光

•光栅分析

−对于使用傅立叶模态方法（FMM / RCWA）的单光栅分析，使用平面波入射来计算

例如：作为被研究光栅固有特性的衍射效率。

 

•非偏振平面波

−考虑到沿z方向的平面波，可以将非偏振光视为同一时间可以处于任何偏振态。

−任意偏振态可以沿两个正交基底投影，并且统计上，非偏振光沿两个正交基底给出相等的投影。

−因此，我们可以使用两个正交状态的平均值，并以非相干方式表示非偏振光。 

 

光栅仿真中的光源设置

•手动控制光源偏振态

−在VirtualLab Fusion中，光始终以矢量形式表示，并且可以完全控制光源设置中的偏振态。

−按照基本概念，可以根据非偏振光的需要，以特定的输入偏振态执行光栅仿真。 例如，通过选择TE和TM偏振作为两个正交基，分别执行光栅仿真，然后通过功能区菜单功能手动平均结果。

 

光栅仿真中的偏振相关分析器

•光栅偏振分析器

−为计算光栅衍射效率，VirtualLab Fusion提供了偏振分析器，用于研究偏振相关效应。

−偏振分析器，例如：光栅级次分析器对入射的偏振态具有额外控制。

−偏振分析器中的偏振设置独立于光学装置中的光源设置。

 

实例1：使用非偏振紫外光的Talbot图像

 

建模任务

 

 

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在特定位置检测的场

 

在特定位置检测的场

 

非相干求和

•两个线性偏振输入光束的结果可以通过功能区菜单功能来完成非相干求和。

•为了进行非相干求和，应将强度数据转换为数值数据阵列文件。

 

 

非相干求和

 

正交偏振态的选择

 

 

实例2：偏振不相关透射光栅的分析

建模任务

 

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光栅偏振分析仪

 

文件信息

 

更多阅览

-  Talbot Images of A Conical Phase Mask

-  Analysis and Design of Highly Efficient Polarization Independent Transmission Gratings

-  Modeling and Design of Blazed Metagratings