摘要
光分束器(qì)設備在光譜學、幹涉測量和(hé)光通(tōng)信領域的許多(duō)應用中發揮着關鍵作(zuò)用。一種常見的分光器(qì)是基于受抑全內(nèi)反射(FTIR)的效果,由兩個(gè)玻璃棱鏡組成,它們被一個(gè)非常薄的層分開(kāi)。如果該層足夠薄,部分光線将通(tōng)過邊界,由倏逝波通(tōng)道(dào)到另一側,而其餘的将被反射。
系統設置
非序列追迹
通(tōng)道(dào)配置模式設置為(wèi)“手動配置”時(shí),用戶可(kě)以為(wèi)系統中的每個(gè)曲面分别指定仿真中遵循的光路。執行(xíng)仿真時(shí),可(kě)用的光路由所謂的光路查找器(qì)确定。然後,通(tōng)過配置的設置沿着這些(xiē)光路追迹場(chǎng)。
非序列追迹的通(tōng)道(dào)設置
受抑全內(nèi)反射(FTIR)
棱鏡之間(jiān)的間(jiān)隙是由分層介質組件來(lái)仿真的。這樣做(zuò)的原因是,分層介質組件的S矩陣求解器(qì)考慮到了倏逝波,從而能夠對FTIR等效應進行(xíng)建模。更多(duō)關于分層介質組件的信息在下面:
層矩陣求解器(qì)
分層介質組件使用層矩陣電(diàn)磁場(chǎng)求解器(qì)。這個(gè)求解器(qì)在空(kōng)間(jiān)頻率域(K域)工作(zuò)。它由以下部分組成
1. 每個(gè)均質層的特征模式求解器(qì),以及
2. 用于匹配所有(yǒu)界面的邊界條件的S矩陣。
特征模式求解器(qì)計(jì)算(suàn)各層均勻介質在k域的場(chǎng)解。k域中各層均質介質的場(chǎng)解。S-矩陣算(suàn)法通(tōng)過匹配邊界來(lái)計(jì)算(suàn)整個(gè)層系統的響應。整個(gè)層系統的響應,通(tōng)過匹配邊界條件 遞歸的方式計(jì)算(suàn)整個(gè)層系統的響應。
這是一種以其無條件的數(shù)值穩定性而聞名的方法,因為(wèi)與傳統的轉移矩陣不同,它避免了計(jì)算(suàn)步驟中的指數(shù)增長函數(shù)。
更多(duō)相關信息:
層矩陣[S-矩陣]
系統概述 (光線結果概述:3D系統)
間(jiān)隙厚度分析
在一個(gè)基于FTIR的立方體(tǐ)分光鏡中,反射率和(hé)透射率的比率在很(hěn)大(dà)程度上(shàng)取決于棱鏡之間(jiān)的間(jiān)隙厚度。在這個(gè)例子中,這種影(yǐng)響是在0納米和(hé)500納米之間(jiān)的厚度範圍內(nèi)進行(xíng)研究的。
參考文獻:Chang Chien et al. “Design Analysis of a Beam Splitter Based on the Frustrated Total Internal Reflection”, Prog. Electromagn. Res., Vol. 124, 71-83, 2012
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