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[YANG zehao]

在线偏振光下，照射在两个结构反射回来的两束光按照干涉相消（两个器件的反射率接近，并且附加的传输相位差为Pi），可以实现相消，反射率应该为0，为何我在仿真模拟过程中不仅没有相消，反而相长

[barry Qin]

您好，我这边做了两个简化测试：

设置两个向z轴正方向传播的线偏光，将二者相位差设置为180，也就是pi，然后将两个光源叠在一起，仿真，在不远的上方的探测器里接受到的光能量为光源的5.15e-18,符合干涉相消。

另一个测试是，两个光源不设置相位差，而是将一个光源放在另一个光源的下方奇数个半波长处，仿真，上方探测器接收到的光能量为光源的0.00377，结果依然符合干涉相消的理论，相较于第一个测试这个结果稍大，大致是因为上方光源有一小部分光波未受干涉影响，直接通过了探测器。

基于这两个测试，我认为lumerical仿真干涉相消应当不存在理论上的问题，因此，您所说的模型里，光没有相消反而相长的情况，我认为最可能的解释是，由于光程差的不同或者光源波长设置和几何体设置上某处的遗漏，导致两束光线交汇时的相位差不是pi。

我此前仿真的模型里遇到过类似的问题，最终发现是光路的区别导致的光程差的不同。还请检查您的模型是否存在类似的情况，如果没有，能否描述一下模型细节？我也建一个相同的模型来看看问题出在哪里。

 

[YANG zehao]

首先十分感谢您能帮助我！

下面是我的结构：

周期为400nm的单元，最上层是金属十字型结构，高度为100nm，结构下是100nm的二氧化硅基底，基底下面是800nm的铜。光源距离金属结构上面是700nm，在距离结构2100nm（三倍波长以外）处设置了监视器，查看反射率。当实现干涉相消时，我用的是一块镁金属十字结构和金金属十字结构来将光反射回去，让反射光实现干涉相消。所使用的是x方向的线偏振光，波长为680nm。下面是示意图：

下面是FDTD设置：

autoshutoff我设置的1×e-12，这样让其都能模拟到我要求的时间。

我经过扫描已经找到了对于金、镁结构对应的反射率接近、相位差近似为pi的两个结构参数，这是十字的结构，镁的参数：L1=L2=155.263nm，W=55nm，其对应在2100nm处监视器的反射率为0.387744，相位为-1.51572；金的参数为：L1=L2=207.895，W=65nm，其对应在2100nm处的监视器反射率为0.378543，相位为1.63769。

[YANG zehao]

很期待能够收到您的回复，感激万分！此问题已困扰我许久！

[barry Qin]

您好，基于您模型的描述，平面波沿z轴负方向传播下来，被金属反射上去的话，虽然有偏振，但反射波的大部分能量还是会是在镁和金上方沿z轴正方向互相平行传播的，似乎没有干涉相消的可能，还请检查两个反射波的方向与位置分布。

[YANG zehao]

请问应该如何检查，能否帮助给出解决的方法

 

[barry Qin]

检查反射波的分布的话，设置探测器，disable掉部分模型，分别测试没有金属、单有镁、单有金的情况下的空间里的光电场分布吧。

至于解决办法，我认为这个模型的反射波没有交汇，更没有叠加在一起，自然也就谈不上干涉相消，想要解决只能大改模型，个人建议是可以参考一下迈克尔逊干涉仪的原理模型，搭建类似的光路，或者简化，直接用两个对称光源模拟分束后的光。总之，先让反射光波重叠在一起，在这个基础上再去做干涉相消。

[YANG zehao]

十分感谢，如果实现异常反射，是不是就可以将两个波叠加在一起

[barry Qin]

异常反射的价值在于，通过理论计算，我们可以得出光波经过这一过程之后发生的变化。

因此不能说实现了它就能怎么样，因为我们只是能通过它对光波进行调控罢了，而两个光波的重叠是调控结束之后发生的事情。

通过各种方式调控好的两个光波，在一段空间上同时拥有相同或相反的传播方向与共同的传播轴，两个光波就会重叠了，而实现调控的方法可以有很多，并不会用了某种方法就一定能实现。

[YANG zehao]

请问您能否提供几个有效的方法，让两束光波重叠

[YANG zehao]

[YANG zehao]

我对于波是否重叠进行检测，这么看来波是不是有重叠的，而且产生了干涉相消

 

[barry Qin]

还请参照干涉仪原理光路，只是波形经过重叠区域，与两个波重叠在空间的同一片位置上是不一样的