摘要
線柵偏振器，可以使透射光產生線性偏振狀態，是眾多應用中常見的一種光學元件。由於它們的結構在亞波長範圍內，因此必須對光的傳播進行嚴格的處理。VirtualLab的偏振分析器及其內置的RCWA能夠詳細分析和優化，不僅是偏振器，還有抗反射結構和其他類型的光柵。它提供了與偏振有關的反射和/或透射繞射階數的信息，同時還可以分析效率與波長和/或入射角的關係。
任務描述
本檔的主題是使用偏振分析器研究光柵的繞射階數的偏振狀態。
光柵式光學裝置中的偏振分析器
編輯偏振分析器
- 該分析器計算了所定義結構的每個繞射階數的兩個正交偏振狀態的效率之和（無論是透射還是反射）。
- 為此，在相應系統的光柵元件中配置的光柵被使用。
- 效率之和可以從所有（傳播）階數中計算，也可以從用戶定義的階數範圍中計算。
編輯偏振分析器
- 入射光束的偏振狀態可以根據以下坐標系來定義。
a. 光柵的坐標系
b. 光源的坐標系
c. P-S坐標系
d. TE-TM坐標系
偏振方向
a．光柵坐標系
鐘斯向量分別描述了沿光柵組件的X軸和Y軸的電場。
b．光源坐標系
鐘斯向量分別描述了沿光源X軸和Y軸的電場。
非錐形入射的偏振方向
c．p-s坐標系
d．TE-TE坐標系
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，光柵向量也在這個平面內）。p-極化狀態與入射平面平行，而s-極化狀態與之垂直。對於TE/TM極化，這也相應有效（TM：平行，TE：垂直）。
錐形入射的偏振方向
c．p-s坐標系
d．TE-TM坐標系
在錐形情況下，光的入射方向不再是由表面法線和光柵向量定義的平面內。同樣，入射光線的偏振狀態是根據入射方向和光柵表面的法線向量形成的入射平面來定義的。
輸出資料的規格
除了兩個正交偏振方向的效率外，該分析儀還提供其他評價函數，如偏振對比度和平均效率。
- Ex方向的Ix效率：Ex偏振的整體反射/傳輸效率。
- Ey方向的Iy效率：Ey偏振的整體反射/傳輸效率。
- 偏振對比度：P=Ix/Iy。
- 平均效率：A=(Ix+Iy)/2。
內置的參數運行功能
- 分析器提供了一個內置的Parameter Run功能，用於分析指定範圍內的波長和/或入射角的目標函數。
- 此外，一些Advanced Outputs也是可用的，例如，在定義的波長或角度範圍內說明所選優點函數的變化的圖示。
- 通過啟動相應的核取方塊（同樣，對於最小、最大和均勻性誤差），將產生相應的附加輸出。
內置的參數運行功能
入射角定義的注意事項：
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元件的方向定義類型來設置，即：
- 對於球面角，Theta、Phi和Zeta角可以被改變。
- 對於方向角，Zeta角可以改變。
- 對於笛卡爾角，可以改變Alpha、Beta和Zeta的角度。
- 對於歐拉角，可以改變Psi、Theta和Phi的角度。
例子
結果
參數掃描得出的圖表（效率與波長）：
所選產出的結果：
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