Radial, azimuthal 방향으로 편광된 전자기장 추출하기


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이번 토픽은 아래 KB 컨텐츠를 번역하여 제작되었습니다.
Plotting radially and azimuthally polarized field components by @nlui

Frequency domain 파워 모니터 혹은 프로파일 모니터를 통해서 직교좌표계의 전자기정 성분인 Ex, Ey, Ez and Hx, Hy, Hz 등을 추출할 수 있습니다. 그러나 만약 radial 혹은 azimuthal 방향으로 편광된 전자기장 분포(실린더 좌표계)를 그래프로 나타내려면, 전자기장 데이터를 우선적으로 변환시켜야 합니다. (예를 들자면 Ex, Ey, Ez에서 E_radial, E_theta로)

다음 KB 페이지의 disk resonator 예제로부터 E_radial과 E_theta를 그래프로 표현하는 것이 하나의 예가 될 수 있습니다.
https://kb.lumerical.com/en/index.html?diffractive_optics_cavity_whispering_gallery_modes.html

이 스크립트는 “418nm_profile” 이라는 프로파일 모니터로 부터 전기장을 추출하고 이것을 radial과 azimuthal 방향의 field 요소를 계산하기 위해서 사용한 다음 결과를 그래프로 표현하게 됩니다.

collect E field and position data from monitor

E_dataset = getresult(“418nm_profile”,“E”);
Ex = pinch(E_dataset.Ex); # pinch is used here to remove extra singleton dimensions
Ey = pinch(E_dataset.Ey);
x = E_dataset.x;
y = E_dataset.y;

define a matrix of theta values over x and y positions

X = meshgridx(x,y);
Y = meshgridy(x,y);
theta = atan2(Y,X);

calculate E_radial and E_theta

E_radial = Excos(theta) + Eysin(theta);
E_theta = -Exsin(theta) + Eycos(theta);

create plots

image(x1e6,y1e6,E_radial,“x (microns)”,“y (microns)”,“E_radial”);
image(x1e6,y1e6,E_theta,“x (microns)”,“y (microns)”,“E_theta”);

Ex와 Ey 원래 field 프로파일을 아래와 같습니다.

계산된 E_radial와 E_theta는 아래와 같습니다.