1 中国洛阳电子对抗试验中心，河南 洛阳 471000
2 上海交通大学 物理与天文学院 先进光通讯网络与系统国家重点实验室，上海 200240
3 上海交通大学 激光等离子体重点实验室 IFSA协作创新中心，上海 200240
为了描述完全偏振光在非线性晶体中传播时的偏振态及相位变化，本文基于Ortega-Quijano等人在推导非线性晶体的广义琼斯矩阵时采用的微分广义琼斯矩阵方法，提出了本征广义琼斯矩阵方法。与微分广义琼斯矩阵方法相比，本征广义琼斯矩阵方法使用了更精确的数学技巧，在描述光在非线性晶体中传播的物理过程上更为严谨。解决了微分广义琼斯矩阵不能计算斜入射光或者光轴与实验室坐标不重合时光的偏振变化的问题。首先，根据折射率椭球方程和光的入射方向，计算出非线性晶体中本征光的传播方向和折射率。然后，给出了本征光的本征广义琼斯矩阵。最后，计算了本征光的偏振态和相位变化。本文使用本征广义琼斯矩阵对带有一个奇点的涡旋光在KDP晶体中的传播情况进行模拟计算，计算结果表明，本征广义琼斯矩阵方法能够描述任意入射角度、任意光轴方向的完全偏振光在非线性晶体中的传播过程。
本征广义琼斯矩阵方法 偏振和相位 非线性晶体 涡旋光 eigen general Jones matrix method phase and polarization anisotropic crystal vortex
1 长沙学院电子与通信工程系， 湖南 长沙 410003
2 长沙学院光电信息技术创新团队， 湖南 长沙 410003
3 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室（筹）， 北京 100081
超大数值孔径(NA)光刻成像中，掩模保护膜上的入射光线入射角范围增大，用传统方法优化掩模保护膜难以增大斜入射光的透射率。基于薄膜光学原理提出一种新的掩模保护膜优化方法，确保光线在整个入射角范围内的平均透射率最大。利用琼斯矩阵方法探讨膜层的透射属性和相位特征，得到相应的琼斯光瞳来分析膜层带来的偏振像差。结果表明，对比传统的掩模保护膜优化方法，新方法能有效提高斜入射光线的透射率，减小膜层引起的偏振像差。新的掩模保护膜优化方法能为超大NA光刻成像的掩模保护膜设置提供必要的理论基础和技术支撑。
成像系统 偏振像差 超大数值孔径光刻 掩模保护膜 琼斯矩阵方法 薄膜光学
Author Affiliations
Abstract
1 School of Sciences, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China
2 School of Information Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China
3 Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China
4 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
5 Department of Mathematics and Physics, North China Electric Power University, Baoding 071000, China
Liquid crystal in a nematic liquid crystal cell surface with two crossed-grating surface substrates can be oriented along the normal grating direction with given geometric parameters of groove and anchoring strength. This display is equivalent to multi-domain vertical-alignment mode. It has a relatively wide viewing angle. In this letter, we investigate the viewing angle characteristics of this kind of cell. The viewing angle dependence of contrast ratio is obtained using the extended Jones matrix method, which also considers the flexoelectric effect. The viewing angle is dependent on the geometric parameter of grating surface, the flexoelectric coefficients, and the anchoring strength. Therefore, appropriate value for each factor needs to be selected to obtain a better viewing angle of this cell.
视角特性 栅状表面 多畴垂直显示模式 扩展琼斯矩阵方法 挠曲电 230.3720 Liquid-crystal devices 230.2090 Electro-optical devices Chinese Optics Letters
2010, 8(12): 1171
