偏振態(tài)分析
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
偏振態(tài)分析的視頻教程
基于MIDAS Gen的張弦結(jié)構(gòu)初始態(tài)和荷載態(tài)分析
主要介紹1.張拉力在midas Gen中的模擬方法，2.如何利用midas Gen確定張弦梁的張拉力，3.在模態(tài)分析時(shí)如何將張拉力貢獻(xiàn)的幾何剛度考慮進(jìn)去
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偏振態(tài)分析的實(shí)例教程
快速物理光學(xué)軟件VirtualLab Fusion通過(guò)使用傅里葉模態(tài)方法(FMM，也稱為RCWA)，為任意光柵結(jié)構(gòu)的嚴(yán)格分析提供了通用和方便的工具。為此，復(fù)雜的一維或二維周期結(jié)構(gòu)可以使用界面和調(diào)制介質(zhì)進(jìn)行配置，這允許任何類(lèi)型的光柵形貌進(jìn)行自由的配置。在此用例中，詳細(xì)討論了衍射級(jí)次的偏振態(tài)的研究。
任務(wù)說(shuō)明
簡(jiǎn)要介紹衍射效率與偏振理論
某個(gè)衍射級(jí)次（??）的效率表示有多少的輻射功率被衍射到這個(gè)特定的級(jí)次中。它是由復(fù)數(shù)值瑞利系數(shù)計(jì)算出來(lái)的，瑞利系數(shù)包含了每個(gè)衍射級(jí)次（矢量）電磁場(chǎng)的全部信息。瑞利系數(shù)本身是由FMM對(duì)光柵的特征值問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格分析的結(jié)果。
如果在TE/TM坐標(biāo)系(CS)中給出瑞利系數(shù)，則可以計(jì)算衍射效率：
其中，n_in/n_out為覆蓋層和襯底層的折射率，?_in/?_out為所分析的階次的入射角和衍射角。此外，??表示輻射光的振幅。
如果瑞利系數(shù)沿??、??和??給出瑞利系數(shù)，則必須應(yīng)用以下方程：
因此，必須考慮所給出的瑞利系數(shù)的坐標(biāo)系。默認(rèn)情況下，光柵坐標(biāo)系中為。
光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)
研究了一種矩形光柵結(jié)構(gòu)。
為了簡(jiǎn)化設(shè)置，選擇光柵配置，只允許零階(R_0)反射傳播。
根據(jù)上述參數(shù)選擇以下光柵參數(shù)：
光柵周期：250 nm
填充因子：0.5
光柵高度：200 nm
材料n_1：熔融石英（來(lái)自目錄）
材料n_2：二氧化鈦（來(lái)自目錄）
偏振態(tài)分析
現(xiàn)在，用TE偏振光照射光柵，并應(yīng)用圓錐入射角（??）變量。
如前所述，瑞利系數(shù)的平方振幅將提供關(guān)于特定級(jí)次的偏振態(tài)的信息。
為了接收瑞利系數(shù)作為檢測(cè)器的結(jié)果，需要選擇光柵級(jí)次分析器件中的單個(gè)級(jí)次輸出，并選擇所需的系數(shù)。
展開(kāi) 快速物理光學(xué)軟件VirtualLab Fusion通過(guò)使用傅里葉模態(tài)方法(FMM，也稱為RCWA)，為任意光柵結(jié)構(gòu)的嚴(yán)格分析提供了通用和方便的工具。為此，復(fù)雜的一維或二維周期結(jié)構(gòu)可以使用界面和調(diào)制介質(zhì)進(jìn)行配置，這允許任何類(lèi)型的光柵形貌進(jìn)行自由的配置。在此用例中，詳細(xì)討論了衍射級(jí)次的偏振態(tài)的研究。
任務(wù)說(shuō)明
簡(jiǎn)要介紹衍射效率與偏振理論
某個(gè)衍射級(jí)次（??）的效率表示有多少的輻射功率被衍射到這個(gè)特定的級(jí)次中。它是由復(fù)數(shù)值瑞利系數(shù)計(jì)算出來(lái)的，瑞利系數(shù)包含了每個(gè)衍射級(jí)次（矢量）電磁場(chǎng)的全部信息。瑞利系數(shù)本身是由FMM對(duì)光柵的特征值問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格分析的結(jié)果。
如果在TE/TM坐標(biāo)系(CS)中給出瑞利系數(shù)，則可以計(jì)算衍射效率：
其中，n_in/n_out為覆蓋層和襯底層的折射率，?_in/?_out為所分析的階次的入射角和衍射角。此外，??表示輻射光的振幅。
如果瑞利系數(shù)沿??、??和??給出瑞利系數(shù)，則必須應(yīng)用以下方程：
因此，必須考慮所給出的瑞利系數(shù)的坐標(biāo)系。默認(rèn)情況下，光柵坐標(biāo)系中為。
光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)
研究了一種矩形光柵結(jié)構(gòu)。
為了簡(jiǎn)化設(shè)置，選擇光柵配置，只允許零階(R_0)反射傳播。
根據(jù)上述參數(shù)選擇以下光柵參數(shù)：
光柵周期：250 nm
填充因子：0.5
光柵高度：200 nm
材料n_1：熔融石英（來(lái)自目錄）
材料n_2：二氧化鈦（來(lái)自目錄）
偏振態(tài)分析
現(xiàn)在，用TE偏振光照射光柵，并應(yīng)用圓錐入射角（??）變量。
如前所述，瑞利系數(shù)的平方振幅將提供關(guān)于特定級(jí)次的偏振態(tài)的信息。
為了接收瑞利系數(shù)作為檢測(cè)器的結(jié)果，需要選擇光柵級(jí)次分析器件中的單個(gè)級(jí)次輸出，并選擇所需的系數(shù)。
展開(kāi) 快速物理光學(xué)軟件VirtualLab Fusion通過(guò)使用傅里葉模態(tài)方法(FMM，也稱為RCWA)，為任意光柵結(jié)構(gòu)的嚴(yán)格分析提供了通用和方便的工具。為此，復(fù)雜的一維或二維周期結(jié)構(gòu)可以使用界面和調(diào)制介質(zhì)進(jìn)行配置，這允許任何類(lèi)型的光柵形貌進(jìn)行自由的配置。在此用例中，詳細(xì)討論了衍射級(jí)次的偏振態(tài)的研究。
任務(wù)說(shuō)明
簡(jiǎn)要介紹衍射效率與偏振理論
某個(gè)衍射級(jí)次（??）的效率表示有多少的輻射功率被衍射到這個(gè)特定的級(jí)次中。它是由復(fù)數(shù)值瑞利系數(shù)計(jì)算出來(lái)的，瑞利系數(shù)包含了每個(gè)衍射級(jí)次（矢量）電磁場(chǎng)的全部信息。瑞利系數(shù)本身是由FMM對(duì)光柵的特征值問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格分析的結(jié)果。
如果在TE/TM坐標(biāo)系(CS)中給出瑞利系數(shù)，則可以計(jì)算衍射效率：
其中，n_in/n_out為覆蓋層和襯底層的折射率，?_in/?_out為所分析的階次的入射角和衍射角。此外，??表示輻射光的振幅。
如果瑞利系數(shù)沿??、??和??給出瑞利系數(shù)，則必須應(yīng)用以下方程：
因此，必須考慮所給出的瑞利系數(shù)的坐標(biāo)系。默認(rèn)情況下，光柵坐標(biāo)系中為。
光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)
研究了一種矩形光柵結(jié)構(gòu)。
為了簡(jiǎn)化設(shè)置，選擇光柵配置，只允許零階(R_0)反射傳播。
根據(jù)上述參數(shù)選擇以下光柵參數(shù)：
光柵周期：250 nm
填充因子：0.5
光柵高度：200 nm
材料n_1：熔融石英（來(lái)自目錄）
材料n_2：二氧化鈦（來(lái)自目錄）
偏振態(tài)分析
現(xiàn)在，用TE偏振光照射光柵，并應(yīng)用圓錐入射角（??）變量。
如前所述，瑞利系數(shù)的平方振幅將提供關(guān)于特定級(jí)次的偏振態(tài)的信息。
為了接收瑞利系數(shù)作為檢測(cè)器的結(jié)果，需要選擇光柵級(jí)次分析器件中的單個(gè)級(jí)次輸出，并選擇所需的系數(shù)。
展開(kāi) 觀察 Jones Matrix 表面產(chǎn)生的結(jié)果最簡(jiǎn)單的方式是利用偏振光瞳圖 (Polarization Pupil Map)。依序選取 Analyze...Polarization...Polarization Pupil Map，我們可以看到如下圖的結(jié)果。
觀察上圖，我們可以看到輸入的圓偏振被轉(zhuǎn)為線偏振。假如我們將 Jones Matrix 當(dāng)作 x 方向上的半玻板 (Areal = -1, Dreal = +1，其余元素皆為0)，這時(shí)輸出的圓偏振方向會(huì)與輸入時(shí)相反(例如輸入左旋圓偏振后會(huì)產(chǎn)生右旋圓偏振的結(jié)果)。
假如我們將 Jones Matrix 當(dāng)作 x 方向上的檢偏鏡 (analyzer) (Areal = +1，其余元素皆為0)，則只有 x 方向的偏振光可以順利通過(guò)，穿透率 (Transmission) 也因此減為原本的一半。
注意: Analyze...Polarization 中的所有分析功能均有 Settings 的選項(xiàng)，提供使用者直接輸入入射光的偏振態(tài)。但假如在其他情況下，使用具有’偏振使用(Use Polarization)’選項(xiàng)，卻又無(wú)法直接鍵入光線偏振態(tài)的分析功能時(shí)(像是Huygens PSF)，我們需要透過(guò)System Explorer...Polarization更改全域的偏振態(tài)設(shè)定。注意: Analyze...Polarization 中的所有分析功能均有 Settings 的選項(xiàng)，提供使用者直接輸入入射光的偏振態(tài)。但假如在其他情況下，使用具有’偏振使用 (Use Polarization) ’選項(xiàng)，卻又無(wú)法直接鍵入光線的偏振態(tài)的分析功能時(shí)(像是 Huygens PSF)，我們需要透過(guò) System Explorer... Polarization 更改全域的偏振態(tài)設(shè)定。
展開(kāi) 觀察 Jones Matrix 表面產(chǎn)生的結(jié)果最簡(jiǎn)單的方式是利用偏振光瞳圖 (Polarization Pupil Map)。依序選取 Analyze...Polarization...Polarization Pupil Map，我們可以看到如下圖的結(jié)果。
觀察上圖，我們可以看到輸入的圓偏振被轉(zhuǎn)為線偏振。假如我們將 Jones Matrix 當(dāng)作 x 方向上的半玻板 (Areal = -1, Dreal = +1，其余元素皆為0)，這時(shí)輸出的圓偏振方向會(huì)與輸入時(shí)相反(例如輸入左旋圓偏振后會(huì)產(chǎn)生右旋圓偏振的結(jié)果)。
假如我們將 Jones Matrix 當(dāng)作 x 方向上的檢偏鏡 (analyzer) (Areal = +1，其余元素皆為0)，則只有 x 方向的偏振光可以順利通過(guò)，穿透率 (Transmission) 也因此減為原本的一半。
注意: Analyze...Polarization 中的所有分析功能均有 Settings 的選項(xiàng)，提供使用者直接輸入入射光的偏振態(tài)。但假如在其他情況下，使用具有’偏振使用(Use Polarization)’選項(xiàng)，卻又無(wú)法直接鍵入光線偏振態(tài)的分析功能時(shí)(像是Huygens PSF)，我們需要透過(guò)System Explorer...Polarization更改全域的偏振態(tài)設(shè)定。注意: Analyze...Polarization 中的所有分析功能均有 Settings 的選項(xiàng)，提供使用者直接輸入入射光的偏振態(tài)。但假如在其他情況下，使用具有’偏振使用 (Use Polarization) ’選項(xiàng)，卻又無(wú)法直接鍵入光線的偏振態(tài)的分析功能時(shí)(像是 Huygens PSF)，我們需要透過(guò) System Explorer... Polarization 更改全域的偏振態(tài)設(shè)定。
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偏振態(tài)分析的最新內(nèi)容
1.2 堆棧結(jié)構(gòu)
?
視角: Theta: 0?~90?(10? step)/ Phi: 0?~360?(10? step)
?
波長(zhǎng): 380~780 nm (10 nm step)
?
Ex=Ey=1/Phase=-90?, 90?
1. 建模任務(wù)
1.1. 模擬條件
? 光源: EML Emitter (Unit source)
? 偶極子方向: Polarization
? Ex=Ey=1/Phase=-90?, 90? (circular polarization)
? 波長(zhǎng): 380~780 nm (10 nm step)
? 視角: Theta: 0?~90?(10? step)/ Phi:
SiO2膜層的可變角橢圓偏振光譜（VASE）分析1個(gè)月前
摘要
可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）是一種常用的技術(shù)，由于其對(duì)光學(xué)參數(shù)的微小變化具有高靈敏度，而被用在許多使用薄膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，如半導(dǎo)體、光學(xué)涂層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、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(duì)于系統(tǒng)的參數(shù)，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.
橢圓偏振分析器1個(gè)月前
當(dāng)線偏振光(分解為一個(gè)偏振平行(??p,i)和一個(gè)垂直于入射面(??s,i)的波)與電介質(zhì)相互作用時(shí)，偏振態(tài)會(huì)發(fā)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(dǎo)出介質(zhì)的介電特性(??, ??)。
橢圓偏振儀的基本原理
摘要
可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）是一種常用的技術(shù)，由于其對(duì)光學(xué)參數(shù)的微小變化具有高靈敏度，而被用在許多使用薄膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，如半導(dǎo)體、光學(xué)涂層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、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(duì)于系統(tǒng)的參數(shù)，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(yīng)用
[VirtualLab] 橢圓偏振分析器1個(gè)月前
摘要
橢圓偏振儀是一種光學(xué)測(cè)量方法，通常用于確定薄膜的介電特性。測(cè)量涉及確定不同波長(zhǎng)和入射角下從樣品反射或透射時(shí)光偏振態(tài)的變化。因此，它可用于表征成分、粗糙度、厚度、結(jié)晶性能、導(dǎo)電性和其他材料特性。它對(duì)入射輻射與所研究材料相互作用的光學(xué)響應(yīng)變化非常敏感。此用例演示了橢圓偏振儀的基本原理，并說(shuō)明了 VirtualLab Fusion中內(nèi)置橢圓偏振分析器的使用。
橢圓偏振儀的基本原理
超稀疏納米線柵——由周期介質(zhì)導(dǎo)線組成的光柵結(jié)構(gòu)，其截面比所使用的波長(zhǎng)小得多——在很寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的偏振依賴性。這些特性使它們成為光學(xué)系統(tǒng)的納米結(jié)構(gòu)偏振器的可行選擇，在光學(xué)系統(tǒng)中，緊湊的可積性和熱穩(wěn)定性是至關(guān)重要的，該方法比傳統(tǒng)的基于雙折射晶體或多層系統(tǒng)的方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
在本周的時(shí)事通訊中，我們對(duì)快速物理光學(xué)建模和設(shè)計(jì)軟件虛擬實(shí)驗(yàn)室融合中的這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，使用了文獻(xiàn)[J
LCD的組成有具有折射率各向異性的液晶并夾在兩個(gè)偏振器之間，來(lái)控制顏色和亮度。偏振分析使分析觀測(cè)角度光特性的關(guān)鍵。考慮到液晶分子的光學(xué)各向異性，TechWiz Polar可根據(jù)偏振器和補(bǔ)償膜精確地分析光的偏振狀態(tài)。
[NEWSLETTER] 光柵的偏振分析3個(gè)月前
光柵是許多經(jīng)典和現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)的基本組成元件，如光譜儀和近眼顯示領(lǐng)域。光柵的一個(gè)特征是對(duì)入射光的偏振敏感性，以及通常情況下較強(qiáng)的矢量特性。
無(wú)論這種影響是否有益，快速物理光學(xué)軟件為您提供了幫助：首先，通過(guò)了一致的矢量處理，它不僅包括場(chǎng)和光柵本身，也包括可能包含光柵的光學(xué)系統(tǒng)。其次，Virtuallab Fusion提供了對(duì)光柵的矢量特征進(jìn)行詳細(xì)的分析的必要工具。
在下面的示例中
[VirtualLab] 光柵偏振分析器3個(gè)月前
瓊斯矢量分別描述了沿光源X軸和Y軸的電場(chǎng)。
非錐形入射的偏振方向
c.p-s坐標(biāo)系
d.TE-TE坐標(biāo)系
入射平面由光柵表面的法向量和入射光線的方向向量定義（在非錐形情況下
