摘要

光分束器設(shè)備在光譜學(xué)、干涉測(cè)量和光通信領(lǐng)域的許多應(yīng)用中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。一種常見(jiàn)的分光器是基于受抑全內(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，部分光線將通過(guò)邊界，由倏逝波通道到另一側(cè)，而其余的將被反射。

系統(tǒng)設(shè)置

非序列追跡

通道配置模式設(shè)置為“手動(dòng)配置”時(shí)，用戶可以為系統(tǒng)中的每個(gè)曲面分別指定仿真中遵循的光路。執(zhí)行仿真時(shí)，可用的光路由所謂的光路查找器確定。然后，通過(guò)配置的設(shè)置沿著這些光路追跡場(chǎng)。

非序列追跡的通道設(shè)置

受抑全內(nèi)反射（FTIR）

棱鏡之間的間隙是由分層介質(zhì)組件來(lái)仿真的。這樣做的原因是，分層介質(zhì)組件的S矩陣求解器考慮到了倏逝波，從而能夠?qū)TIR等效應(yīng)進(jìn)行建模。更多關(guān)于分層介質(zhì)組件的信息在下面：

分層的介質(zhì)成分

層矩陣求解器

分層介質(zhì)組件使用層矩陣電磁場(chǎng)求解器。這個(gè)求解器在空間頻率域（K域）工作。它由以下部分組成

1. 每個(gè)均質(zhì)層的特征模式求解器，以及

2. 用于匹配所有界面的邊界條件的S矩陣。

特征模式求解器計(jì)算各層均勻介質(zhì)在k域的場(chǎng)解。k域中各層均質(zhì)介質(zhì)的場(chǎng)解。S-矩陣算法通過(guò)匹配邊界來(lái)計(jì)算整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)。整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)，通過(guò)匹配邊界條件 遞歸的方式計(jì)算整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)。

這是一種以其無(wú)條件的數(shù)值穩(wěn)定性而聞名的方法，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)移矩陣不同，它避免了計(jì)算步驟中的指數(shù)增長(zhǎng)函數(shù)。

更多相關(guān)信息：

層矩陣[S-矩陣]

系統(tǒng)概述 (光線結(jié)果概述：3D系統(tǒng))

間隙厚度分析

在一個(gè)基于FTIR的立方體分光鏡中，反射率和透射率的比率在很大程度上取決于棱鏡之間的間隙厚度。在這個(gè)例子中，這種影響是在0納米和500納米之間的厚度范圍內(nèi)進(jìn)行研究的。

參考文獻(xiàn)：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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