基于Goos-Hänchen位移的保偏角锥棱镜设计

谢莉莎; 黄春晖

doi:doi:10.3788/LOP57.132304

激光与光电子学进展, 2020, 57 (13): 132304, 网络出版: 2020-07-09

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Design of Polarization Preserving Corner-Cube Reflector Based on Goos-Hänchen Displacement

谢莉莎 ¹黄春晖 ^1,2,*

作者单位

¹ 福州大学物理与信息工程学院, 福建福州 350116

² 阳光学院人工智能学院, 福建福州 350015

图 & 表

图 1. 光在角锥中的传输及其反射次序。(a)传输路径;(b)反射次序

Fig. 1. Transmission of light in a corner cube and its reflection order. (a) Transmission path; (b) reflection order

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图 2. 薄膜厚度与Goos-H?nchen位移的关系^[12]

Fig. 2. Relationship of film thickness and Goos-H?nchen displacement^[12]

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图 3. 角锥薄膜结构模型

Fig. 3. Model of corner cube coated thin films

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图 4. 介质薄膜交界面上的电场分布

Fig. 4. Electric field distribution at the interfaceof dielectric film

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图 5. PSO算法的伪代码

Fig. 5. Pseudocode of PSO algorithm

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图 6. 角锥薄膜结构的仿真模型

Fig. 6. Simulation model of corner cube coated thin film structure

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图 7. 倏逝波的传输。(a)电场模图;(b)电场s分量图

Fig. 7. Transmission of evanescent wave. (a) Electric field pattern; (b) s component of electric field

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图 8. 图7中局部放大的倏逝波传输。(a)电场模图;(b)电场s分量图

Fig. 8. Enlarged view of transmission of evanescent wave in Fig. 7. (a) Electric field pattern; (b) s component of electric field

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图 9. 描述偏振态的坐标系定义

Fig. 9. Definition of coordinate system for describing polarization state

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图 10. 出射光和入射光的归一化斯托克斯参量。(a) S₁;(b) S₂;(c) S₃

Fig. 10. Normalized Stokes parameters of output light and incident light. (a) S₁; (b) S₂; (c) S₃

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图 11. 不同传输路径中实际出射光相对于理想出射光的方位角和椭圆率的偏差。(a)方位角;(b)椭圆率

Fig. 11. Deviation of azimuth and ellipticity of actual output light in different transmission paths with respect to ideal output light. (a) Azimuth; (b) ellipticity

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表 1介质薄膜参数的仿真结果

Table1. Simulation results of thin film parameters

Refractive indexof thin film 2	Film thickness /nm
Refractive indexof thin film 2	Thin film 1	Thin film 2
5.306	282.174	372.933
5.189	201.000	371.188
5.524	269.144	276.685
4.697	215.275	356.227
4.482	212.416	307.876
5.085	210.159	316.276
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谢莉莎, 黄春晖. 基于Goos-Hänchen位移的保偏角锥棱镜设计[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(13): 132304. Lisha Xie, Chunhui Huang. Design of Polarization Preserving Corner-Cube Reflector Based on Goos-Hänchen Displacement[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(13): 132304.

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图 1. 光在角锥中的传输及其反射次序。(a)传输路径;(b)反射次序

Fig. 1. Transmission of light in a corner cube and its reflection order. (a) Transmission path; (b) reflection order

图 2. 薄膜厚度与Goos-H?nchen位移的关系^[12]

Fig. 2. Relationship of film thickness and Goos-H?nchen displacement^[12]

图 3. 角锥薄膜结构模型

Fig. 3. Model of corner cube coated thin films

图 4. 介质薄膜交界面上的电场分布

Fig. 4. Electric field distribution at the interfaceof dielectric film

图 5. PSO算法的伪代码

Fig. 5. Pseudocode of PSO algorithm

图 6. 角锥薄膜结构的仿真模型

Fig. 6. Simulation model of corner cube coated thin film structure

图 7. 倏逝波的传输。(a)电场模图;(b)电场s分量图

Fig. 7. Transmission of evanescent wave. (a) Electric field pattern; (b) s component of electric field

图 8. 图7中局部放大的倏逝波传输。(a)电场模图;(b)电场s分量图

Fig. 8. Enlarged view of transmission of evanescent wave in Fig. 7. (a) Electric field pattern; (b) s component of electric field

图 9. 描述偏振态的坐标系定义

Fig. 9. Definition of coordinate system for describing polarization state

图 10. 出射光和入射光的归一化斯托克斯参量。(a) S₁;(b) S₂;(c) S₃

Fig. 10. Normalized Stokes parameters of output light and incident light. (a) S₁; (b) S₂; (c) S₃

图 11. 不同传输路径中实际出射光相对于理想出射光的方位角和椭圆率的偏差。(a)方位角;(b)椭圆率

Fig. 11. Deviation of azimuth and ellipticity of actual output light in different transmission paths with respect to ideal output light. (a) Azimuth; (b) ellipticity

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图 2. 薄膜厚度与Goos-H?nchen位移的关系[12]

Fig. 2. Relationship of film thickness and Goos-H?nchen displacement[12]

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图 4. 介质薄膜交界面上的电场分布

Fig. 4. Electric field distribution at the interfaceof dielectric film

图 5. PSO算法的伪代码

Fig. 5. Pseudocode of PSO algorithm

图 6. 角锥薄膜结构的仿真模型

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图 7. 倏逝波的传输。(a)电场模图;(b)电场s分量图

Fig. 7. Transmission of evanescent wave. (a) Electric field pattern; (b) s component of electric field

图 8. 图7中局部放大的倏逝波传输。(a)电场模图;(b)电场s分量图

Fig. 8. Enlarged view of transmission of evanescent wave in Fig. 7. (a) Electric field pattern; (b) s component of electric field

图 9. 描述偏振态的坐标系定义

Fig. 9. Definition of coordinate system for describing polarization state

图 10. 出射光和入射光的归一化斯托克斯参量。(a) S1;(b) S2;(c) S3

Fig. 10. Normalized Stokes parameters of output light and incident light. (a) S1; (b) S2; (c) S3

图 11. 不同传输路径中实际出射光相对于理想出射光的方位角和椭圆率的偏差。(a)方位角;(b)椭圆率

Fig. 11. Deviation of azimuth and ellipticity of actual output light in different transmission paths with respect to ideal output light. (a) Azimuth; (b) ellipticity

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Fig. 2. Relationship of film thickness and Goos-H?nchen displacement^[12]

图 10. 出射光和入射光的归一化斯托克斯参量。(a) S₁;(b) S₂;(c) S₃

Fig. 10. Normalized Stokes parameters of output light and incident light. (a) S₁; (b) S₂; (c) S₃