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摘要 r|<6Aae& dIvy!d2l 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。 ]Y{,N x ;>8kPG )J&|\m(e 概述 lirN YJ]tO
,%kmXh 5\xr?`VZ •本文的主题是光在周期性微结构处的衍射后的偏振态。 EsTB(9c? •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。 pcnl0o~ •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。 /22nLc;/Cx 7LfcF
!3@{U@*Z] drI\iae{^ 衍射级次的效率和偏振 St+ "ih% $T?]+2,6; +mLD/gK` •通常,为了表征光栅的性能,给出了传播级次的效率(η)。 zSKKr?{ •该效率值包括该特定级次的所有光的能量,但并不区分最终出现的不同偏振状态。 JYQ.EAsr! •在严格模拟光栅效率的过程中,例如利用傅里叶模态法,通过使用复数场求解均匀介质的波动方程(也称为亥姆霍兹方程)。 >nK%^T •因此,对于每个衍射级次(𝑛)和偏振态,算法的结果以复数值瑞利系数给出。 Y[@0qc3UO •特定级次(𝑛)的效率表示入射光的功率与输出衍射级的光功率之间的关系。它是从瑞利系数计算出来的。 O>%$q8x@i
|g!`\@O C B/r]+4 光栅结构参数 2QL?]Vo +j.qZ8 t0.;nv@A0 •此处探讨的是矩形光栅结构。 e}e6r3faz •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。 y6FKg) •因此,选择以下光栅参数: _4v"")Xe - 光栅周期:250 nm 8ljuc5,J - 填充系数:0.5 lm*g Gy1i - 光栅高度:200 nm Mb.4J2F ? - 材料n1:熔融石英 `BjR.xMv - 材料n2:TiO2(来自目录) )b0];&hw] BPewc9RxV IJ_ m F,& |