分析1：對比度 VS 光柵常數

本分析將計算厚度H=140nm的50%占空比光柵和正入射光的對比度與間距的關系，光柵常數將在40nm和240nm之間變化（對應于W＝20nm到W＝120nm的線寬變化），將繪制3個不同波長（λ=450nm、λ=550nm和λ=650nm）的結果。通過對具有幾個不同周期的光柵的透射對比度進行仿真，獲得的結果與參考文獻[1]獲得的結果一致。

圖1

分析2：對比度VS占空比

本分析將計算正入射的550nm光和140nm光柵常數的對比度作為占空比的函數，參數掃描計算了對比度VS光柵占空比，并繪制三個結果：對比度、S透射和P透射。

圖3 對比度 VS 占空比

圖3計算了鋁納米線柵偏振器的對比度作為光柵占空比的函數，顯示了對比度在7個數量級上變化，并且在0.9的占空比下具有最大值。

分析3：斜入射

本分析將研究涉及用非正入射光照射納米線柵偏振器，在45度入射角下仿真具有50%占空比結構（550nm波長，140nm光柵常數）的透射率，并生成場振幅和相位圖。

仿真參數將相應做如下修改：

?邊界條件從周期性改變為Bloch，這是斜入射照明所需的；

?光源入射角度旋轉45度；

?仿真邊界沿Y軸增加，以使場更易于可視化；

?光源偏振設置為P（或TE）。

圖6 斜入射電場強度

圖6繪制了納米線柵偏振器的橫截面的電場強度，可以看見光柵上方沒有觀察到干涉圖案，這是由于角度正好是45度，對于其他角度將觀察到干涉圖案。

圖7 電場Ex和Ey的實部

圖7是電場Ex(左)和Ey(右)場分量的實部，鋁金屬光柵上方區域中的波紋是由入射光和從納米線柵偏振器上表面反射的光之間的干涉造成的。

圖8 電場Ex和Ey場分量的相位

圖8是電場Ex(左)和Ey(右)場分量的相位，波前角度的變化是由于硅襯底相對于鋁光柵納米線柵偏振器上方的空氣區域的較高折射率所致。

此外，鋁光柵線柵偏振器對于正常入射的平面波具有大約85%的TE透射率，45度入射時透射約為89%，基本不變。

參考文獻：

[1] Ahn et al,. "Fabrication of a 50 nm half-pitch wire grid polarizer using nanoimprint lithography", Nanotechnology, 16, 1874–1877 (2005)

翻譯：梅肯斯姆-李星