如何查看反射结果中的偏振转换比如Ex和Ey两个方向偏振光入射

关于二维石墨烯打孔结构 继续讨论:
Q:就是如何才能查看反射结果中的偏振转换,比如Ex和Ey两个方向偏振光入射,想查看Rxy或者Ryx。
A:这个问题可以进一步分解为是要计算琼斯矩阵还是进希望得到Rxy或者Ryx。

琼斯矩阵:结果应该是rxx、ryx、rxy、ryy(r是指振幅反射率)。如果是这样,你需要做两个仿真,一个是Ex偏振光入射,另一个是Ey方向偏振光入射;

如果同时有Ex和Ey两个方向偏振光入射,就只能得到两个数值,rx和ry,就是rx=(Ex/Ex-source)和ry=(Ey/Ey-source),此时的Ex和Ey是光源经过器件作用后的总的偏振分量,不区分是Ex-source产生的,还是Ey产生的。
振幅反射系数的得到了,强度反射率很容易得到。

因此,请想一想你到底要的是什么。

获得振幅反射系数的方法请参考超材料的例子。需要位相补偿

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非常感谢老师的回复,我在研究了您推荐给我的内容之后发现和我所需要还是不太一样,我想得到的结果是,x方向偏振的线偏振光,沿着z方向入射器件,测得在y偏振方向的振幅反射率,即偏振转换,我阅读了您说的琼斯矩阵之后发现,里面定义的S21是投射振幅与入射振幅之比,与我所求不一致。

实际上是一样的。当X偏振入射时,你如果不需要rxx,可以直接计算rxy,同理Y偏振入射。既然可以得到透射的当然也可以得到反射的。如此得到的就是振幅的偏振转换,其幅值和位相度正确,绝对值平方就是强度量。那个例子是供你参考的,你可以计算另外一个量,修改一下提取的量就可以。你先参考它作你的仿真,有问题再根据文件修改。

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老师由于我是刚开始接触的FDTD,想请教一下您如何修改提取量?

以超材料的这个[文件为例](http://Effective parameters - Smith)
s_parameters_effective_eps_mu.fsp (283.2 KB)

分析组是先决定哪个分量是主分量



然后计算
S21=getdata(m,field_component);
S21=pinch(S21)exp(-1ipropagation_phase);
而你不需要如此计算,因为你要的是另外一个与光源相反的偏振。例如光沿Z轴入射,偏振有XY之分,因此你只需要在给定入射光下提取修正后的Ex和Ey就可以:
Ex21=getdata(m,“Ex”);
Ex21=pinch(Ex21)exp(-1ipropagation_phase);
Ey21=getdata(m,“Ex”);
Ey21=pinch(Ey21)exp(-1ipropagation_phase);

然后再输出变量的窗口添加它们就可以了

这个是透射量,你还可以添加反射量。
每个偏振仿真完后,你再用脚本将结果提取,例如在Ex偏振照明下
Ex21_Ex=getdata(“s_params”,“Ex21”);
Ey21_Ex=getdata(“s_params”,“Ey21”);
如果光源是Ey, 你可以改为
Ex21_Ey=getdata(“s_params”,“Ex21”);
Ey21_Ey=getdata(“s_params”,“Ey21”);
这样你就得到透射的琼斯矩阵,而如果你仅需要交叉的结果, 那就是
Ey21_Ex=getdata(“s_params”,“Ey21”);入射Ex,获得转换为Ey的透射部分

Ex21_Ey=getdata(“s_params”,“Ex21”);入射为Ey, 获得转换为Ex的透射部分

道理明白以后,就方便修改脚本了。

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老师您好!
这个例子是一个光源,如果是两个平面波光圆组成的圆偏振光怎么提取透射的的Ex和Ey呢?

提取透射的的Ex和Ey的操作与你用几个光源无关。

谢谢您的解答,对于这个例子,怎么修改为圆偏振光源,利用分析组的脚本提取输出场的Ex,Ey呢?

你只需要修改分析组中的设置脚本再添加另外一个光源一般形成圆偏振光源,然后再修改分析脚本同时提取输出场的Ex,Ey。如果遇到困难,而且是正式用户,请邮件联系获取帮助。

谢谢您的解答,我按您说的添加了一个光源形成圆偏振光,QQ截图20170817204411,两个光源偏振垂直,相位像差90°。但是在分析脚本中获取光源位置QQ截图20170817202904,由于两个光源名称不同,是要进行修改?不修改是否对结构有影响?
这是我的仿真文件偏振转换效率.fsp (402.3 KB)
,入射光x方向,提取输出场Ey,Ez.您看是否正确,存在哪些问题?

你理解位相修正的原理,就可以知道,你只需要一个光源就可以,第二个光源唯一与第一个完全一样的地方是其初位相(当然还有偏振),这是你设置圆偏振光的原理。位相补偿只需要知道光源所在的位置,这两个光源的位置是一样的。

ez21=getdata(m,“Ez”);
ey21=getdata(m,“Ey”);
ez21=pinch(ez21)exp(-1ipropagation_phase);
ey21=pinch(ey21)exp(-1ipropagation_phase);
应该是正确的。

位相补偿参见

我的目的是分析左/右旋圆偏振光通过结构后,转换为右/左旋圆偏振光的两者光功率之比。
1 您的意思是利用相位补偿,我不用另外添加一个光源形成圆偏振光,也可以提取输出场的Ey,Ez,对最终结果没有影响?如果是的,您可以进一步说明这是如何实现的吗?
2 还有就是提取输出场的的Ey,Ez偏振之后如何得到输出场的光功率呢?

A1 :我不知道我在哪里这样说了。要形成圆偏振光,一种方法就是同时添加两个偏振正交且位相相差90度的线偏振光光源。这两个光源的空间位置完全一样,因此你只需要知道它们的空间位置就可以补偿从光源到超材料上表面的传播位相部分。我不知道你说的影响是什么?也清楚你知道不知道为什么要补偿?怎么补偿?如果知道了答案,应该就没有什么问题了啊?

A2:输出场功率?你是要绝对功率还是透射率反射率?这些都很容易得到,如果不清楚请查看一些帖子或者KB的例子。

当输出光为平面波,也就是在监视器上的光场变化很小(具体多小是很小由用户掌握),这个时候,用监视器平面上任意一点的场都可以正确地代表这个平面波。 因此,假设现在是EX入射,你要知道有多少转换为Ey,由于是线性光学仿真,没有非线性,缺省情况电场都是归化的结果,因此,假设入射的Ex振幅是1,那么你得到的Ey就是复振幅反射系数(或者透射系数),其绝对值平方就是转换率。原来的琼斯矩阵能给出这个复振幅反射透射系数结果。你自己另外修改脚本也可以,想得到什么结果你都可以修改,没有限制。
如果有高级衍射,你仍然可以根据原理,从远场得到这种转换效率,需要自己分析,如果是正式用户可以邮件联系,同时附上原文件。

先生您好!麻烦问下关于圆偏振光转换效率的问题解决了吗?想向您请教一下

孙博士,您好!我现在需要求出线偏振光入射一个单元结构之后的反射率及偏振转化率,这是我的仿真文件unit cell reflection.fsp (280.7 KB),结果完全不对。
这是文献里的结果1


麻烦孙博士看一下我的仿真文件问题出在哪里

监视器的宽度必须大于周期:


你的设置在Y方向不正确,请修改。

此外,银材料有不同的材料模型,结果差别很大,你需要确认所用材料与文献一样。

其它问题参见:我的结果为什么与文献或实验结果不一致?