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如何在 OAS 中创建偏振追迹及偏振分析


这篇文章介绍了 0AS 非序列模式中的一些基本操作。主要包括:OAS进行偏振光线追迹的基本流程;如何设置偏振光源;如何设置偏振元件;基础偏振分析。此外,这篇文章还展示了创建偏振追迹的实例。


简介

在 OAS 中可以实现仿真和设计更加精确和复杂的偏振器、波片、偏振分束器和薄膜光学系统,也能够对偏振效应或偏振像差进行分析。
在 OAS 中偏振光线追迹的一般流程与常规流程无太大区别,同样包括创建光源、创建系统,光线追迹、分析,需要注意的是,需要对光源的偏振态进行设定以及创建偏振元件等。


光源偏振态设置


现在我们要创建一个偏振光源,目前 OAS 中非相干光源、光束光源、辐射光源都支持设置偏振。默认情况下光源是无偏振,用户可以通过偏振选项卡进行设定,支持以琼斯矢量或斯托克斯矢量两种方式进行定义。
OAS 中偏振设置中可以选择是否设置为偏振光源、选择偏振类型,线偏、圆偏、椭圆偏;椭圆偏振角用来控制偏振旋转角度,以及设定旋转参考方向。选择不同偏振态会以琼斯矢量的形式输出对应参数。如下图所示:


偏振元件设置


在 OAS 中可以实现仿真和设计更加精确和复杂的偏振器,软件中为用户提供了常见偏振元件,例如:波片、偏振分束器、二向色偏振器、偏振延迟器等,可以使用户快速的完成创建,也支持创建自定义偏振元件。如图展示了 OAS 提供的偏振元件。



与创建光学面方式相同,偏振元件除了基础信息是通过琼斯矩阵设置外,还需要设置位置、孔径等。

光线追迹


OAS 在它的非相干模式中允许偏振分析,有一些情况下,需要有一致的模式来实现所需的结果。OAS 放松了这一限制,通过实施新方法,尽快建立偏振器件,偏振光源,追迹偏振的光源,分析偏振的情况。这些变化所开创的技术是增强偏振模拟的良好基础。


偏振分析


OAS 在执行完光线追迹之后,可以通过偏振分析模块查看光在系统中发生了什么,通过不同形式来表达这一变化。支持偏振图分析、偏振斯托克斯、琼斯光瞳图、PSF MTF 图等进行分析。




当光经过不同元件后,偏振态产生的变化将在 Poincare 球面上呈现一条轨迹,代表此元件的穆勒矩阵。



总结

这篇文章介绍了如何在 OAS 中进行偏振光线追迹及分析的流程,主要内容有:如何在 OAS 中通过琼斯矢量或者斯托克斯矢量设定光源偏振态; OAS 中如何创建不同类型的偏振元件;如何在追迹完成后通过偏振分析功能进行偏振分析。

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