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摘要 x%x[5.CT %A W 光栅结构广泛用于光谱仪,近眼显示系统等多种光学系统。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态法(FMM),以简易的方式提供对任意光栅结构进行严格分析。在光栅工具箱中,可以在堆栈中使用界面或/和介质来配置周期性结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面非常人性化,并且允许生成更复杂的光栅。在该用例中,讨论了由FMM实现衍射级次偏振状态的研究。 Q) FL| Xb;CY9& TH6g:YP`7 概述 X8*q[@$ YTYYb#"Q U'lrdc"Q •本文的主题是光在周期性微结构处的衍射后的偏振态。 # <&=ZLN •为此,如示意图所示,在示例性二元光栅结构和锥形入射处研究零级反射光。 QZ{:#iuig •为了在特定示例中讨论该主题,在第二部分中根据Passilly等人的工作(2008年)选择光栅配置和相应参数。 tnKzg21% UGR5ILf
yil{RfBEr_ Jnv91*>h8 衍射级次的效率和偏振 TXy*- <#vR Vw)\#6FL n}?kQOg0/ •通常,为了表征光栅的性能,给出了传播级次的效率(η)。 |4-Ey! P •该效率值包括该特定级次的所有光的能量,但并不区分最终出现的不同偏振状态。 <pPI:D@G •在严格模拟光栅效率的过程中,例如利用傅里叶模态法,通过使用复数场求解均匀介质的波动方程(也称为亥姆霍兹方程)。 _G'.VSGH •因此,对于每个衍射级次(𝑛)和偏振态,算法的结果以复数值瑞利系数给出。 LW,!B.`@ •特定级次(𝑛)的效率表示入射光的功率与输出衍射级的光功率之间的关系。它是从瑞利系数计算出来的。 ]`UJwq
#Q|$&b (>)Y0ki} 光栅结构参数 1` 9/[2z q .?D{[2 y)(@ •此处探讨的是矩形光栅结构。 >GZF\ER •为简单起见,选择光栅的配置,仅使反射中的零级次(R0)传播光线。 [& hdyLt •因此,选择以下光栅参数: JDMaLo - 光栅周期:250 nm 'l<kY\I!% - 填充系数:0.5 d5WE^H)E. - 光栅高度:200 nm Vuz!~kLYIn - 材料n1:熔融石英 2gFQHV - 材料n2:TiO2(来自目录) ExnszFX* Kk??} FiFZM 1 bv L 偏振状态分析 lUWjm%| Y4b"(ZhM_ s!UC{)g, •使用不同锥形入射角(φ)的TE偏振光照射光栅。 b\;QR?16R •如上所述,瑞利系数的平方幅值将提供有关特定级次的偏振状态信息。 {~d4;ht1Y •为了得到瑞利系数,请在光栅级次分析器中选中单个级次输出,并选择所需的系数。 Q2k\8i jp& |