摘要
光栅等光學設備對光的偏振很(hěn)敏感。 因此，在仿真中正确考慮光的偏振非常重要。 在實踐中，光栅有(yǒu)時(shí)使用非偏振光作(zuò)為(wèi)輸入。 我們展示了如何将這種非偏振光建模為(wèi)兩個(gè)正交偏振态的平均值，用于 VirtualLab Fusion 中的光栅仿真。 提供了示例來(lái)說明(míng)軟件中的相應設置。
光栅仿真中的非偏振光
• 光栅分析
– 對于使用傅立葉模态方法 (FMM / RCWA) 的單光栅分析，使用平面波入射來(lái)計(jì)算(suàn)
例如 衍射效率是所研究光栅的固有(yǒu)特性。
• 非偏振平面波
– 考慮沿 z 方向的平面波，可(kě)以認為(wèi)非偏振光在統計(jì)上(shàng)可(kě)以同時(shí)具有(yǒu)任何偏振狀态。
– 可(kě)以将任意偏振态投影(yǐng)到兩個(gè)正交狀态上(shàng)； 統計(jì)上(shàng)，非偏振光沿着形成這個(gè)正交基礎的兩個(gè)狀态給出了相等的投影(yǐng)。
– 因此，我們可(kě)以以非相幹的方式使用兩個(gè)正交狀态的平均值來(lái)表示非偏振光。
光栅仿真中的光源設置
• 光源偏振态的手動控制(zhì)
– 光在 VirtualLab Fusion 中始終以矢量形式表示，用戶可(kě)以完全控制(zhì)光源設置中的偏振狀态。
– 遵循基本概念，可(kě)以根據非偏振光的需要，使用特定的輸入偏振态進行(xíng)光栅模拟。。 例如，通(tōng)過選擇 TE 和(hé) TM 偏振作(zuò)為(wèi)兩個(gè)正交基态，我們可(kě)以對兩種配置獨立執行(xíng)光栅仿真，然後通(tōng)過功能區(qū)菜單功能手動平均結果（如下所述）。
光栅仿真中的偏振相關分析儀
• 光栅偏振分析儀
– 對于光栅衍射效率計(jì)算(suàn)，VirtualLab Fusion 提供了偏振分析儀，用于研究偏振相關效應。
– 與光栅階次分析器(qì)相比，偏振分析器(qì)對入射的偏振态有(yǒu)額外的控制(zhì)。
– 偏振分析儀中的偏振設置獨立于光學設置中的光源設置。
示例 #1：使用非偏振紫外光的 Talbot 圖像
在某個(gè)位置檢測到的場(chǎng)
在某個(gè)位置檢測到的場(chǎng)
非相幹求和(hé)
非相幹求和(hé)
• 兩個(gè)線性偏振輸入光束的結果的非相幹求和(hé)可(kě)以通(tōng)過功能區(qū)菜單功能完成。
• 要執行(xíng)非相幹求和(hé)，應将強度數(shù)據轉換為(wèi)數(shù)值數(shù)據數(shù)組文檔。
非相幹求和(hé)
正交偏振狀态的選擇
示例#2：偏振無關透射光栅的分析
優化後的光栅參數(shù)
光栅偏振分析儀
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