橢圓偏振分析的案例
[VirtualLab] SiO2膜層的可變角橢圓偏振光譜（VASE）分析
摘要
可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）是一種常用的技術，由于其對光學參數的微小變化具有高靈敏度，而被用在許多使用薄膜結構的應用中，如半導體、光學涂層、數據存儲、平板制造等。在本用例中，我們演示了VirtualLab Fusion中的橢圓偏振分析器在二氧化硅（SiO2）涂層上的使用。對于系統的參數，我們參考Woollam等人的工作 "可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）概述。I. 基本理論和典型應用"，并研究該方法對輕微變化的涂層厚度有多敏感。
任務描述
鍍膜樣品
關于配置堆棧的更多信息。
利用界面配置光柵結構
一般光柵組件能夠對周期性結構進行建模。在各向同性的情況下，使用一個非常小的周期，以確保只有0階會傳播。二氧化硅層也是根據參考文獻來定義的。
- 涂層厚度：10納米
- 涂層材料。二氧化硅
- 折射率：擴展的Cauchy模型。
?? = 1.44, ?? = 0.00422????2, ?? = 1.89?? - 05????4
- 基板材料：晶體硅
- 入射角度。75°
橢圓偏振分析儀
橢圓偏振分析儀用于計算相位差??，以及反射光束的振幅分量Ψ。
有關該分析儀的更多信息可在這里找到。
橢圓偏振分析儀
總結 - 組件...
橢圓偏振系數測量
橢圓偏振分析儀測量反射系數（s-和p-極化分量）的比率??，并輸出相位差??，以及振幅分量Ψ，根據
在VirtualLab Fusion中，復數系數??p和??s是通過應用嚴格耦合波分析（RCWA），也被稱為傅里葉模態法（FMM）來計算。因此，在研究光柵樣品的情況下，這些系數也可以是特定衍射階數的瑞利系數。
展開 VirtualLab Fusion應用：氧化硅膜層的可變角橢圓偏振光譜（VASE）分析
摘要
可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）是一種常用的技術，由于其對光學參數的微小變化具有高靈敏度，而被用在許多使用薄膜結構的應用中，如半導體、光學涂層、數據存儲、平板制造等。在本用例中，我們演示了VirtualLab Fusion中的橢圓偏振分析器在二氧化硅（SiO2）涂層上的使用。對于系統的參數，我們參考Woollam等人的工作 "可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）概述。I. 基本理論和典型應用"，并研究該方法對輕微變化的涂層厚度有多敏感。
任務描述
鍍膜樣品
橢圓偏振分析儀
總結 - 組件...
橢圓偏振系數測量
橢圓偏振分析儀測量反射系數（s-和p-極化分量）的比率??，并輸出相位差??，以及振幅分量Ψ，根據
在VirtualLab Fusion中，復數系數??p和??s是通過應用嚴格耦合波分析（RCWA），也被稱為傅里葉模態法（FMM）來計算。因此，在研究光柵樣品的情況下，這些系數也可以是特定衍射階數的瑞利系數。
橢圓偏振對小厚度變化的敏感性
為了評估橢偏儀對涂層厚度即使是非常小的變化的敏感性，對10納米厚的二氧化硅層和10.1納米厚的二氧化硅膜的結果進行了比較。即使是厚度的微小變化，1埃的差異也高于普通橢圓偏振的分辨率（0.02°為??，0.1°為??*）。因此，即使是涂層中的亞納米變化也可以通過橢偏儀來測量。
* 數值根據Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999)
仿真結果與參考文獻的比較
被研究的SiO2層厚度變化為1埃時，??和??的差異。
展開 基于橢圓偏振法的光學薄膜測量
橢圓偏振法是一種光學測量方法，它利用了光在被表面反射（或透過）時發生的偏振變化，例如塊狀材料或薄膜。隨著時間的推移，它在半導體和光學涂層應用中得到了普及，因為與傳統的反射測量相比，它的靈敏度更高。因此，橢圓偏振法現在被用來準確地表征不同樣品的成分、粗糙度、厚度、結晶特性、導電性和其他材料特性。
在最新發布的快速物理光學軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中。它提供了一個簡單明了的方法，通過在模擬產生的電磁場結果上應用橢圓偏振的概念來研究涂層、多層結構和光柵的特性。此外，它還提供了在分析儀內自動掃描波長和入射角的可能性，從而方便地生成典型的橢圓偏振曲線，這些曲線在擬合到一個模型后，可以繼續揭示我們試圖從這些實驗中獲得的材料特性。你可以在下面找到解釋如何使用這個新的分析儀的文件鏈接，以及一個應用于二氧化硅涂層測量的例子。
橢圓偏振分析器
本用例展示了橢圓偏振法的基本原理，并說明了VirtualLab Fusion中內置的橢圓儀分析器的使用。
SiO2涂層的可變角度光譜橢圓偏振（VASE）分析
本用例說明了在VirtualLab Fusion中實現的橢圓偏振分析器在文獻中的使用：Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999).
展開 VirtualLab Fusion應用：氧化硅膜層的可變角橢圓偏振光譜（VASE）分析
摘要
可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）是一種常用的技術，由于其對光學參數的微小變化具有高靈敏度，而被用在許多使用薄膜結構的應用中，如半導體、光學涂層、數據存儲、平板制造等。在本用例中，我們演示了VirtualLab Fusion中的橢圓偏振分析器在二氧化硅（SiO2）涂層上的使用。對于系統的參數，我們參考Woollam等人的工作 "可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）概述。I. 基本理論和典型應用"，并研究該方法對輕微變化的涂層厚度有多敏感。
任務描述
鍍膜樣品
橢圓偏振分析儀
總結 - 組件...
橢圓偏振系數測量
橢圓偏振分析儀測量反射系數（s-和p-極化分量）的比率??，并輸出相位差??，以及振幅分量Ψ，根據
在VirtualLab Fusion中，復數系數??p和??s是通過應用嚴格耦合波分析（RCWA），也被稱為傅里葉模態法（FMM）來計算。因此，在研究光柵樣品的情況下，這些系數也可以是特定衍射階數的瑞利系數。
橢圓偏振對小厚度變化的敏感性
為了評估橢偏儀對涂層厚度即使是非常小的變化的敏感性，對10納米厚的二氧化硅層和10.1納米厚的二氧化硅膜的結果進行了比較。即使是厚度的微小變化，1埃的差異也高于普通橢圓偏振的分辨率（0.02°為??，0.1°為??*）。因此，即使是涂層中的亞納米變化也可以通過橢偏儀來測量。
* 數值根據Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999)
仿真結果與參考文獻的比較
被研究的SiO2層厚度變化為1埃時，??和??的差異。
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[NEWSLETTER] 基于橢圓偏振法的光學薄膜測量
橢圓偏振法是一種光學測量方法，它利用了光在被表面反射（或透過）時發生的偏振變化，例如塊狀材料或薄膜。隨著時間的推移，它在半導體和光學涂層應用中得到了普及，因為與傳統的反射測量相比，它的靈敏度更高。 因此，橢圓偏振法現在被用來準確地表征不同樣品的成分、粗糙度、厚度、結晶特性、導電性和其他材料特性。
在最新發布的快速物理光學軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中。它提供了一個簡單明了的方法，通過在模擬產生的電磁場結果上應用橢圓偏振的概念來研究涂層、多層結構和光柵的特性。此外，它還提供了在分析儀內自動掃描波長和入射角的可能性，從而方便地生成典型的橢圓偏振曲線，這些曲線在擬合到一個模型后，可以繼續揭示我們試圖從這些實驗中獲得的材料特性。你可以在下面找到解釋如何使用這個新的分析儀的文件鏈接，以及一個應用于二氧化硅涂層測量的例子。
橢圓偏振分析器
本用例展示了橢圓偏振法的基本原理，并說明了VirtualLab Fusion中內置的橢圓儀分析器的使用。
SiO2涂層的可變角度光譜橢圓偏振（VASE）分析
本用例說明了在VirtualLab Fusion中實現的橢圓偏振分析器在文獻中的使用：Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999).
展開 基于橢圓偏振法的光學薄膜測量
橢圓偏振分析器
在最新發布的快速物理光學軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中。它提供了一個簡單明了的方法，通過在模擬產生的電磁場結果上應用橢圓偏振的概念來研究涂層、多層結構和光柵的特性。此外，它還提供了在分析儀內自動掃描波長和入射角的可能性，從而方便地生成典型的橢圓偏振曲線，這些曲線在擬合到一個模型后，可以繼續揭示我們試圖從這些實驗中獲得的材料特性。你可以在下面找到解釋如何使用這個新的分析儀的文件鏈接，以及一個應用于二氧化硅涂層測量的例子。
橢圓偏振法是一種光學測量方法，它利用了光在被表面反射（或透過）時發生的偏振變化，例如塊狀材料或薄膜。隨著時間的推移，它在半導體和光學涂層應用中得到了普及，因為與傳統的反射測量相比，它的靈敏度更高。 因此，橢圓偏振法現在被用來準確地表征不同樣品的成分、粗糙度、厚度、結晶特性、導電性和其他材料特性。
展開 [VirtualLab] 橢圓偏振分析器
摘要
橢圓偏振儀是一種光學測量方法，通常用于確定薄膜的介電特性。測量涉及確定不同波長和入射角下從樣品反射或透射時光偏振態的變化。因此，它可用于表征成分、粗糙度、厚度、結晶性能、導電性和其他材料特性。它對入射輻射與所研究材料相互作用的光學響應變化非常敏感。此用例演示了橢圓偏振儀的基本原理，并說明了 VirtualLab Fusion中內置橢圓偏振分析器的使用。
橢圓偏振儀的基本原理
當線偏振光(分解為一個偏振平行(??p,i)和一個垂直于入射面(??s,i)的波)與電介質相互作用時，偏振態會發生變化。從入射波和反射(或透射)波之間的相移(??)，以及反射(或透射)振幅的比值(tan(??))，可以推導出介質的介電特性(??, ??)。
橢圓偏振儀的基本原理
注意：類似的考慮適用于透射情況，但為了簡單起見，只討論反射。
將橢偏分析器加入系統
分析輸出
橢偏分析器可以計算光在所定義堆棧上反射或透射的結果。
該堆棧可以由單個或一定數量的層組成，也可以由1D或2D周期結構(光柵)組成。
分析器在計算過程中配置光學設置的方向和位置。因此，不需要配置光源的位置，光學系統中的探測器或光源中的偏振態。
級次選擇
對于一個層堆棧，如果沒有橫向周期性，則應選擇級次(0,0)。
如果使用光柵結構作為樣品，可以通過在x和y上定義所研究的衍射級次的指數，來選擇所考慮的衍射級次。
對于一維周期光柵，第二指數應為零。
輸出
角度定義
入射角可以用度(Deg)或弧度(Rad)來定義。
TM相對于TE的相移是一個相移補償器，如果引入到橢偏分析中，它只會移動p和s偏振之間的相對相位差(??)，而不會對p和s偏振分量的實際振幅產生影響(Ψ)。
展開 橢圓偏振分析器
當線偏振光(分解為一個偏振平行(??p,i)和一個垂直于入射面(??s,i)的波)與電介質相互作用時，偏振態會發生變化。從入射波和反射(或透射)波之間的相移(??)，以及反射(或透射)振幅的比值(tan(??))，可以推導出介質的介電特性(??, ??)。
橢圓偏振儀的基本原理
橢圓偏振儀是一種光學測量方法，通常用于確定薄膜的介電特性。測量涉及確定不同波長和入射角下從樣品反射或透射時光偏振態的變化。因此，它可用于表征成分、粗糙度、厚度、結晶性能、導電性和其他材料特性。它對入射輻射與所研究材料相互作用的光學響應變化非常敏感。此用例演示了橢圓偏振儀的基本原理，并說明了 VirtualLab Fusion中內置橢圓偏振分析器的使用。
級次選擇
分析器在計算過程中配置光學設置的方向和位置。因此，不需要配置光源的位置，光學系統中的探測器或光源中的偏振態。
該堆?？梢杂蓡蝹€或一定數量的層組成，也可以由1D或2D周期結構(光柵)組成。
橢偏分析器可以計算光在所定義堆棧上反射或透射的結果。
展開 SiO2膜層的可變角橢圓偏振光譜（VASE）分析
摘要
可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）是一種常用的技術，由于其對光學參數的微小變化具有高靈敏度，而被用在許多使用薄膜結構的應用中，如半導體、光學涂層、數據存儲、平板制造等。在本用例中，我們演示了VirtualLab Fusion中的橢圓偏振分析器在二氧化硅（SiO2）涂層上的使用。對于系統的參數，我們參考Woollam等人的工作 "可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）概述。I. 基本理論和典型應用"，并研究該方法對輕微變化的涂層厚度有多敏感。
VirtualLab：橢圓偏振分析器
摘要
橢圓偏振儀是一種光學測量方法，通常用于確定薄膜的介電特性。測量涉及確定不同波長和入射角下從樣品反射或透射時光偏振態的變化。因此，它可用于表征成分、粗糙度、厚度、結晶性能、導電性和其他材料特性。它對入射輻射與所研究材料相互作用的光學響應變化非常敏感。此用例演示了橢圓偏振儀的基本原理，并說明了 VirtualLab Fusion中內置橢圓偏振分析器的使用。
橢圓偏振儀的基本原理
當線偏振光(分解為一個偏振平行(??p,i)和一個垂直于入射面(??s,i)的波)與電介質相互作用時，偏振態會發生變化。從入射波和反射(或透射)波之間的相移(??)，以及反射(或透射)振幅的比值(tan(??))，可以推導出介質的介電特性(??, ??)。
橢圓偏振儀的基本原理
注意：類似的考慮適用于透射情況，但為了簡單起見，只討論反射。
將橢偏分析器加入系統
分析輸出
橢偏分析器可以計算光在所定義堆棧上反射或透射的結果。
該堆棧可以由單個或一定數量的層組成，也可以由1D或2D周期結構(光柵)組成。
分析器在計算過程中配置光學設置的方向和位置。因此，不需要配置光源的位置，光學系統中的探測器或光源中的偏振態。
級次選擇
對于一個層堆棧，如果沒有橫向周期性，則應選擇級次(0,0)。
如果使用光柵結構作為樣品，可以通過在x和y上定義所研究的衍射級次的指數，來選擇所考慮的衍射級次。
對于一維周期光柵，第二指數應為零。
輸出
角度定義
入射角可以用度(Deg)或弧度(Rad)來定義。
展開 9，comsol仿真線偏振平面光，圓偏振平面光，橢圓偏振平面光在真空中的傳播 ￥200
spm_id_from=333.999.0.0</a> ），介紹了使用背景場仿真線偏振，圓偏振，橢圓偏振在真空中的傳播。</p><p>具體如下：</p><p>1，平面光在真空中的傳播</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202202/f290a08d3f6c426aabffc7b5476e8eb3.gif" title="1，背景場-平面光.gif" alt="1，背景場-平面光.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202202/f290a08d3f6c426aabffc7b5476e8eb3.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202202/f290a08d3f6c426aabffc7b5476e8eb3.gif?
展開 
ACS Nano: 用納米球透鏡光刻法制備的偏振選擇III族氮化物橢圓納米棒發光二極管
電流注入的橢圓形納米棒發光二極管(LEDs)被證明發射具有底部發射結構的偏振光。當橢圓納米棒的短軸長度小到150 nm時，電致發光的偏振比達到3.17。電磁模擬證實了極化選擇性的出現，特別是當短軸長度降至150 nm時。不同偏振的光在這些不對稱橢圓納米棒中以不同的速度傳播。只有一種偏振直接來自光源的光和頂部金屬界面反射的光之間的相消干涉。加入薄的遮光層以增加偏振選擇性。作者也不建議用二氧化硅填充間隙，因為極化選擇性會降低。所提出的納米棒LEDs是通過結合納米球透鏡光刻和兩步蝕刻工藝使用自上而下納米制造方法制造的，這兩種工藝都與當前的半導體制造工藝完全兼容。這項研究的結果將有助于開發芯片級偏振選擇LED，這對于需要偏振光的應用非常有用。對于不適合使用外部偏振器或需要在單個芯片級偏振光的應用來說，這是特別有益的。
【圖文導讀】
圖1. 制備示意圖以及微觀形貌
(a–d) 各制造步驟后樣品的示意圖；
在干ICP蝕刻之后，截頭圓錐形納米棒的(e)頂視圖和(g)傾斜視圖SEM圖像；
(f) 濕法蝕刻后納米棒的頂視圖和(h)傾斜視圖SEM圖像；
圖2.
展開 光柵偏振分析器
-分析器提供了一個內置的Parameter Run功能，用于分析指定范圍內的波長和/或入射角的目標函數。
例子
-對于歐拉角，可以改變Psi、Theta和Phi的角度。
-對于笛卡爾角，可以改變Alpha、Beta和Zeta的角度。
-對于方向角，Zeta角可以改變。
-對于球面角，Theta、Phi和Zeta角可以被改變。
如果您在光學設置中創建一個新的偏振分析器，偏振分析器中的角度定義類型將根據該光學設置中光柵組件的方向定義類型來設置，即：
入射角定義的注意事項：
[NEWSLETTER] 光柵的偏振分析
光柵的一個特征是對入射光的偏振敏感性，以及通常情況下較強的矢量特性。
無論這種影響是否有益，快速物理光學軟件為您提供了幫助：首先，通過了一致的矢量處理，它不僅包括場和光柵本身，也包括可能包含光柵的光學系統。其次，Virtuallab Fusion提供了對光柵的矢量特征進行詳細的分析的必要工具。
在下面的示例中，我們將深入介紹偏振分析器——光柵光學平臺中的一個強大工具，允許用戶計算不同偏振狀態下光柵級次的衍射效率，并提供額外選項來研究波長和入射角的作用——以及傾斜光柵偏振效應的研究。
偏振分析器
此功能用例演示了偏振分析器分析和優化光柵結構的能力。
研究衍射級次的偏振狀態
VirtualLab Fusion能夠對光柵結構進行詳細分析，包括分析可能的衍射級次和偏振態的變化。
展開 ANSYS Workbench橢圓人孔應力分析 ￥29
1 問題描述
某鍋爐廠的出力為3t/h的臥式鍋殼蒸汽鍋爐，鍋殼上部開有320mmX420mm的內閉式橢圓人孔。人孔結構及尺寸簡圖見圖1。
圖1 人孔結構簡圖
人孔頸（加強圈）、人孔蓋及鍋殼均采用20g材料制成。鍋爐額定溫度204℃，額定壓力為1.6MPa。分析中采用的材料參數見表1.
表1 計算參數匯總表
2 分析過程
取人孔的1/4及鍋殼建立三維分析模型。由于鍋殼直徑與人孔幾何尺寸相比很大，因此沿鍋殼環向僅取90°進行分析。鍋殼軸向取用長度為1m。由于人孔螺栓僅在預緊時起作用，隨著內壓力的增加，螺栓的拉力下降，影響也隨之減弱，而且螺栓的橫截面積與人孔頸橫截面積相比應為小量，因此模型中予以忽略。
模型位移邊界條件容易得到。對稱面施加無摩擦約束，遠離人孔的鍋殼橫向剖面上作用有均布拉力，為-50.803MPa；同時模型承受內壓載荷1.6MPa。
采用較粗糙的網格模量，總共11092個節點，1830個單元，最大偏度為0.59，平均偏度為0.08。
圖2 模型網格
圖3 邊界條件
人孔墊片在人孔組件中不僅起到密封作用，還有一個重要作用就是將人孔蓋正面的介質壓力傳遞到人孔加強圈上。墊片材料通常采用石棉板或橡膠石棉板，但其力學性能數據很難得到，因此分析模型中將墊片做簡化處理，取很小的彈性模量，本例子取0.1MPa。
圖4給出了墊片傳遞面力的大小。如果墊片壓力為均均分布，容易計算出均布壓力理論值為8.492MPa。從圖4看，壓力分布還是比較均布的，大部分壓力值都在8.5MPa附近，負值代表墊片受力方向。
3 結果討論
圖5給出了人孔應力強度分布，可見，應力最大值位置出現在人孔加強圈與鍋殼相貫位置短軸端部內側。最大應力值為240.36MPa。
展開 