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Photonics – Chinese

Photonics – Chinese

Topics related to Lumerical and more, in Chinese language.

关于干涉相消

    • YANG zehao
      Subscriber

      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
      Subscriber

      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
      Subscriber

      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
      Subscriber
      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
      Subscriber

      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
      Subscriber

      请问应该如何检查,能否帮助给出解决的方法

       

    • barry Qin
      Subscriber

      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
      Subscriber

      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
      Subscriber

      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
      Subscriber

      请问您能否提供几个有效的方法,让两束光波重叠

    • YANG zehao
      Subscriber
    • YANG zehao
      Subscriber

      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
      Subscriber

      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

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