双折射晶体偏振干涉效应

[复制链接]
讯技光电HERO 发表于 2024-7-29 14:09:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
简介

本文的目的是介绍FRED的材料性质方面一些高级的设定,这些设定共分成以下几个部份。
 双折射晶体和偏振光干涉
 光源偏振设置
 双折射材料方向和其他设定
 干涉结果和光线性质查看
 渐变折射率(GRIN)材料
 脚本设置渐变折射率材料
 定性模拟结果

双折射晶体和偏振光干涉

偏振光干涉现象在实际中有很多应用,这里要模拟的是一种典型的双折射干涉实验,设置如下图所示:左侧是偏振光源,偏振方向是在xy平面且与x轴夹角45度,所有光线的反向延长线指向一点。接下来光线经过方解石平板,厚2mm,光轴方向沿z 轴。然后光线通过偏振片,偏振片方向与光源方向垂直(xy 平面,与x 夹角-45度),偏振片是通过设置偏振镀膜来实现的。最右边是接收分析面,光线在这里停止,用来计算光强。
1.png


下面设置双折射材料。在材料文件夹下右击,选择新建材料(create a new material),选择类型为取样双折射材料或旋光性物质(sampled birefringent and/or optically active material),波长设置为0.5875618,o光和e光的折射率分别设为1.66 和 1.49,光轴方向设置为z轴(0,0,1)。


2.png

图2. 双折射材料


偏振片是通过偏振镀膜来实现的,如下新建偏振镀膜。右击镀膜文件夹,新建镀膜,类型选择偏振/波片镀膜琼斯矩阵(Polarizer/Waveplate Coating jones matrix),然后默认的就是沿x轴偏振镀膜。
3.png

图3. 偏振镀膜


右击光源文件夹并选择新建详细光源。命名为Diverging beam,光源的类型选择为六边形平面,方向选择从某点发出,并且把这一点选在z轴负轴的某一点(0,0,-20)。设置光源设为相干光,在偏振(polarization)选项卡里设置光源偏振类型和方向为线性偏振,方向为x轴方向(下面通过把光源沿z轴选择-45度来调整偏振方向,当然也可以在这里设置偏振方向为某一个特定点方向,但是用前一种方法在需要改变光源偏振方向时会更方便一些)。然后设置光源位置和旋转,将光源位置设置在(0,0,-3),沿z轴选择-45度。
4.png

图4.
光源方向




5.png


图5.
光源相干性设置




6.png


图6.
光源偏振设置


7.png


图7. 光源位置和旋转


在几何结构文件夹(geomertry)下右击,选择新建透镜(lens)。如下如设置半径10,厚度2,双面曲率为0,在原点处,并且把方解石材料的套用在该透镜上。如下图所示。

8.png

图8. 新建方解石平板


在几何结构文件夹下(geometry)下右击,新建基本元件(create element primitive),平面(plane),半长宽分别是10单位,旋转 -45度,向z轴负方向平移5个单位。把偏振镀膜套用在偏振片上。

9.png

图9. 新建偏振片


同样步骤建立接收面,半长宽分别12,位置在(0,0,10)处。
10.png

图10. 接收面


设立分析面,并且套用在接收面上。这里分析面对尺寸设置为可以自动匹配到数据范围。

11.png

图11. 分析面

到这里设置已经完毕,整个系统看起来像下图的样子,也可以到 Edit/Edit View Multiple Surfaces 下查看各个表面的材料,镀膜,光线控制等性质。











回复

使用道具 举报

全部回复0 显示全部楼层
暂无回复,精彩从你开始!

快速回帖

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册 手机动态码快速登录

本版积分规则

关于楼主

注册会员
  • 主题

    148
  • 回答

    147
  • 积分

    151
联系客服 关注微信 访问手机版 返回顶部 返回列表