摘要

光柵等光學設備對光的偏振很敏感。 因此，在仿真中正確考慮光的偏振非常重要。 在實踐中，光柵有時使用非偏振光作為輸入。 我們展示了如何將這種非偏振光建模為兩個正交偏振態的平均值，用于 VirtualLab Fusion 中的光柵仿真。 提供了示例來說明軟件中的相應設置。

光柵仿真中的非偏振光

? 光柵分析

– 對于使用傅立葉模態方法 (FMM / RCWA) 的單光柵分析，使用平面波入射來計算

例如 衍射效率是所研究光柵的固有特性。

? 非偏振平面波

– 考慮沿 z 方向的平面波，可以認為非偏振光在統計上可以同時具有任何偏振狀態。

– 可以將任意偏振態投影到兩個正交狀態上； 統計上，非偏振光沿著形成這個正交基礎的兩個狀態給出了相等的投影。

– 因此，我們可以以非相干的方式使用兩個正交狀態的平均值來表示非偏振光。

光柵仿真中的光源設置

? 光源偏振態的手動控制

– 光在 VirtualLab Fusion 中始終以矢量形式表示，用戶可以完全控制光源設置中的偏振狀態。

– 遵循基本概念，可以根據非偏振光的需要，使用特定的輸入偏振態進行光柵模擬。。 例如，通過選擇 TE 和 TM 偏振作為兩個正交基態，我們可以對兩種配置獨立執行光柵仿真，然后通過功能區菜單功能手動平均結果（如下所述）。

光柵仿真中的偏振相關分析儀

? 光柵偏振分析儀

– 對于光柵衍射效率計算，VirtualLab Fusion 提供了偏振分析儀，用于研究偏振相關效應。

– 與光柵階次分析器相比，偏振分析器對入射的偏振態有額外的控制。

– 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

在某個位置檢測到的場

在某個位置檢測到的場

非相干求和

非相干求和

? 兩個線性偏振輸入光束的結果的非相干求和可以通過功能區菜單功能完成。

? 要執行非相干求和，應將強度數據轉換為數值數據數組文檔。

非相干求和

正交偏振狀態的選擇

示例#2：偏振無關透射光柵的分析

優化后的光柵參數

光柵偏振分析儀