衍射级次偏振状态的研究
摘要光栅结构广泛用于光谱仪，近眼显示系统等多种光学系统。VirtualLab Fusion通过应用傅立叶模态法（FMM），以简易的方式提供对任意光栅结构进行严格分析。在光栅工具箱中，可以在堆栈中使用界面或/和介质来配置周期性结构。 用于设置堆栈几何形状的用户界面非常人性化，并且允许生成更复杂的光栅。在该用例中，讨论了由FMM实现衍射级次偏振状态的研究。
概述
•本文的主题是光在周期性微结构处的衍射后的偏振态。
•为此，如示意图所示，在示例性二元光栅结构和锥形入射处研究零级反射光。
•为了在特定示例中讨论该主题，在第二部分中根据Passilly等人的工作（2008年）选择光栅配置和相应参数。
衍射级次的效率和偏振
•通常，为了表征光栅的性能，给出了传播级次的效率（η）。
•该效率值包括该特定级次的所有光的能量，但并不区分最终出现的不同偏振状态。
•在严格模拟光栅效率的过程中，例如利用傅里叶模态法，通过使用复数场求解均匀介质的波动方程（也称为亥姆霍兹方程）。
•因此，对于每个衍射级次（𝑛）和偏振态，算法的结果以复数值瑞利系数给出。
•特定级次（𝑛）的效率表示入射光的功率与输出衍射级的光功率之间的关系。它是从瑞利系数计算出来的。
光栅结构参数
•此处探讨的是矩形光栅结构。
•为简单起见，选择光栅的配置，仅使反射中的零级次（R0）传播光线。
•因此，选择以下光栅参数：
- 光栅周期：250 nm
- 填充系数：0.5
- 光栅高度：200 nm
- 材料n1：熔融石英
- 材料n2：TiO2（来自目录）
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