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摘要 b<7qmg3 %;?3A# 光栅结构广泛应用于各种光学应用场景,如光谱仪、近眼显示系统、脉冲整形等。快速物理光学软件VirtualLab Fusion通过使用傅里叶模态方法(FMM,也称为RCWA),为任意光栅结构的严格分析提供了通用和方便的工具。为此,复杂的一维或二维周期结构可以使用界面和调制介质进行配置,这允许任何类型的光栅形貌进行自由的配置。在此用例中,详细讨论了衍射级次的偏振态的研究。 X#<Sv>c^ 6LQ O>k
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_ bOKNWI 任务说明 _3[BS9 Ma#-'J $c47cJO)W X\RTHlw'] 简要介绍衍射效率与偏振理论 <2d@\"AoHE 某个衍射级次(𝑛)的效率表示有多少的辐射功率被衍射到这个特定的级次中。它是由复数值瑞利系数计算出来的,瑞利系数包含了每个衍射级次(矢量)电磁场的全部信息。瑞利系数本身是由FMM对光栅的特征值问题进行严格分析的结果。 x0GZ2*vfsb 如果在TE/TM坐标系(CS)中给出瑞利系数,则可以计算衍射效率: J)NpG9iN 'Y Zs6rcJ 其中,n_in/n_out为覆盖层和衬底层的折射率,ϑ_in/ϑ_out为所分析的阶次的入射角和衍射角。此外,𝐴表示辐射光的振幅。 V1;-5L75 如果瑞利系数沿𝑥、𝑦和𝑧给出瑞利系数,则必须应用以下方程: >FNt*tX<0 c Zr4 因此,必须考虑所给出的瑞利系数的坐标系。默认情况下,光栅坐标系中为 。 "Fiv
]^ rd{(E 光栅结构参数 s&</zU' 研究了一种矩形光栅结构。 `_i-BdW 为了简化设置,选择光栅配置,只允许零阶(R_0)反射传播。 jp`N%O]6 根据上述参数选择以下光栅参数: )_?$B6hf,& 光栅周期:250 nm .`].\Zykf 填充因子:0.5 [K- s\ 光栅高度:200 nm rgY~8PY" 材料n_1:熔融石英(来自目录) RoZV6U~ 材料n_2:二氧化钛(来自目录) }JsdgO&z &EOh}O< -C+vmY*@ y]_DW6W 偏振态分析 0*^Fk=>ej 现在,用TE偏振光照射光栅,并应用圆锥入射角(𝜑)变量。 :83"t-O8[ 如前所述,瑞利系数的平方振幅将提供关于特定级次的偏振态的信息。 cw\a,>]H 为了接收瑞利系数作为检测器的结果,需要选择光栅级次分析器件中的单个级次输出,并选择所需的系数。 #UQ[8e Xc^~|%+ k|5nu-B0v 7Go!W(8 模拟光栅的偏振态 icmDPq lLhCk>a
uM8gfY)OI "K< |