切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 光学设计仿真实验指导 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) 京东年货节，领红包！更优惠！
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 现代光学设计及应用(Zemax) CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命(第2季)
    发帖 回复
    返回列表
    • 1285阅读
    • 0回复

    [分享]衍射级次偏振状态的研究 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    6589
    光币
    27094
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-05-25
    摘要 ?j^?@%f0  
    #nMP (ShK  
    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。 eAenkUBz6,  
    cwDD(j  
    +Qb2LR  
    概述 Qh1Kl_a?Lv  
    RmCn&-i  
    7W>}7  
    •本文的主题是光在周期性微结构处的衍射后的偏振态。 ' /@!"IXz  
    •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。 G`3vH,  
    •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。 =t>`< T|(  
    )}zA,FOA*  
     $F /p8AraK  
    +kdU%Sm  
    衍射级次的效率和偏振     .+ yJh  
    FdK R{dX}  
    v#AO\zYKd  
    •通常，为了表征光栅的性能，给出了传播级次的效率（η）。 c,u$tnE)  
    •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。 5qODS_Eq  
    •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）。 8xGkh?%  
    •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。 9iN!hy[  
    •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。 4HYH\ey  
     Y9(i}uTi  
    1J!tcj1(  
    光栅结构参数 hzf}_1  
    Z!5m'yZO  
    Zqe[2()  
    •此处探讨的是矩形光栅结构。 ^Qb!k/$3y  
    •为简单起见，选择光栅的配置，仅使反射中的零级次（R0）传播光线。 Pq_ApUZa  
    •因此，选择以下光栅参数： |RbUmuj  
    - 光栅周期：250 nm _o=`-iy9  
    - 填充系数：0.5 4j=@}!TBt  
    - 光栅高度：200 nm X|QX1dl  
    - 材料n1：熔融石英 5x L,~"  
    - 材料n2：TiO2（来自目录） f"}14V  
     iz|9a|k6x  
    .q& ]wu  
    d ;Gm{g#  
    偏振状态分析 66y,{t  
    R/KWl^oNj  
    ywa.cq  
    •使用不同锥形入射角（φ）的TE偏振光照射光栅。 g5TLX &Bd  
    •如上所述，瑞利系数的平方幅值将提供有关特定级次的偏振状态信息。 (^OC%pc  
    •为了得到瑞利系数，请在光栅级次分析器中选中单个级次输出，并选择所需的系数。 '5+, lRu  
    ;{)@ghD  
     P)o[p(  
    OKNs ( H  
    产生的极化状态 w `9GygS  
    h"%,eW|^  
     zYl+BM-j,6  
    ,;- cz-,  
     Sv]"Y/N  
    其他例子 1PjX:]:  
    C @[9 LB  
    <k8rSx n{  
    •为了不同状态之间接收高转换，在Passilly等人的工作中，研究和优化了在亚波长光栅处衍射光的偏振态。 @X / =.  
    •因此他们将模拟结果与制造样品的测量数据进行了比较。 fJN9+l  
     7Bb@9M?i  
    uZ{xt6 f  
    |D_n4#X7u  
    光栅结构参数 7!d<>_oH  
    KHC(MdZ  
    0|3B8m  
    •在引用的工作中，研究了两种不同的制造光栅结构。 PYRwcJ$b\d  
    •由于应用的制造方法引起的，与所需的二元形状相比，结构表现出一些偏差：基板的蚀刻不足和光栅脊的形状偏离。 3n"&$q6  
    •由于缺少有关制造结构的细节，因此在VirtualLab中的模拟，我们进行了简化。 ;]ZHD$g  
    •当然，如果数据可用，详细分析光栅的复杂形状亦是可能。 peP:5WB  
     JL*]9$o  
    ^rZ+H@p:6  
    光栅＃1 P_}_D{G  
    \$++.%0  
     \>CBam8d  
    *h8XbBZH  
    Kof-;T  
    •仅考虑此光栅。 z:q'?{` I  
    •假设侧壁表现出线性斜率。 d=Ihl30m  
    •蚀刻不足的部分基板被忽略了。 zCN;LpbEJY  
    •为了实现光栅脊的梯形形状，应用了倾斜的光栅介质。 S6Xw+W02  
     S%%qn  
    R~ u7;Wv  
    假设光栅参数： pc(9(. |  
    •光栅周期：250 nm -cS4B//IK8  
    •光栅高度：660 nm ]5MR p7  
    •填充系数：0.75（底部） )FiU1E  
    •侧壁角度：±6° lJpv  
    •n1：1.46 _-nN( ${{  
    •n2：2.08 nFOG=>c}  
     mTu9'/$(  
    光栅＃1结果 m=b+V#4i(  
    e5y`CXX  
    O? <_,-.  
    •左图显示的是使用VirtualLab获得的结果，而Passilly等人发表的结果如右图所示。 W8/6  
    •相比之下，这两张图都表现出非常好的相似性，尤其是图的轨迹。  o?x|y   
    •与参考相比，光栅结构的简化导致了一些小的偏差。 由于缺少复杂光栅结构的数据，因此简化是必要的。     E&=?\KM  
    -x5bdC(d  
    [<yUq zm  
    ZI*A0_;L  
    光栅＃2 DD3yl\#,  
    MZ[g|o!)v  
     , 0ja_  
     }|,\ ?7,  
    AZP>\Dq  
    •同样，只考虑此光栅。 @)Y7GM+^  
    •假设光栅有一个矩形的形状。 Cd*C^cJU&z  
    •蚀刻不足的部分基板被忽略了。 @k;3$  
    假设光栅参数： .Zm }  
    •光栅周期：250 nm Xm+3`$<  
    •光栅高度：490 nm Icb;Yzt  
    •填充因子：0.5 T"lqPbK  
    •n1：1.46 "lya|;  
    •n2：2.08     =I3U.^ :  
    P?-44m#  
    光栅＃2结果 S;kc{?   
     /R?uxhV  
    y 9mZQq  
    •同样，左边的图显示了使用VirtualLab获得的结果，由Passilly等人发表的结果如右图所示。 6 6;O3g'  
    •相比之下，这两张图再次表现出非常好的匹配，尤其是图的轨迹。 Q |r1.  
    •与参考相比，光栅结构的简化以及缺少一些光栅参数会导致一些小的偏差。 _Xe< JJvq  
    +OP'/  
     TW? MS em  
    文件信息 JG$J,!.\  
    KPrxw }P  
     l$@lk?dc  
    5,fzB~$TX(  
     `2+52q<FO  
    QQ：2987619807 "lAS <dq  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表