Rsoft---------各向异性器件(半波片)

---

半波片简介

 波片定义：具有特定双折射的透明片，用于改变光的偏振态。波片具有一个快轴和一个慢轴，都是垂直于表面和光束传播方向的，并且相互垂直。在快轴方向偏振的光相速度稍大。
 半波片定义：半波片是波片的一种，其晶体厚度恰好能使寻常光(o光)和非常光(e光)之间相位延迟差$\phi$为π的奇数（k）倍，对应的光程差$\delta$为λ / 2的奇数倍。即：
$$\delta =(n_o-n_e)d=\frac{\lambda }{2}\ast k..............................(1)$$
$$\Delta \phi =(n_o-n_e)d\frac{2\pi }{\lambda }=\pi \ast k.......................(2)$$
 特性：线偏振光通过半波片后仍为线偏振光，但振动方向与原振动方向相比转过$2\theta$角。具体的理解如下图：图中绿色是平行于光轴的电场，蓝色是垂直于光轴的电场，红色是合成场。可以看出通过半波片后，蓝色和绿色电场相位差是$\pi$,导致入射光束转过2$\theta$角。

仿真部分

1、定义全局变量

2、绘制晶体

  晶体材料属性设置为自定义材质方解石(Calcite)。 该材料被定义为各向异性的，具有分别由符号Ne和No定义的非常（Ne）和普通（No）折射率。

  为了方便和测量目的，定义了变量L_pishift并根据（1）式将其设置为λ/（No-Ne）/ 2，这是相位差为180°的分析预测长度。 为了在仿真中使用各向异性材料，还需要运行仿真之前勾选Anisotropic Calculation选项，见第4、部分。

调整下视图

3、定义发射场，路径、监控路径

  发射场设定为矩形光束，以接近波长为590nm的平面波。 此外，使用“Launch Polarizer”将其偏振旋转45度（在Launch Parameters dialog 单击“Polarizer…”进行设置）。
  定义一条路径，三个监示器。 其中两个监视器的种类是Launch Phase, Component分别是Major和Minor（用于测量Ex和Ey场的相对相位）。 第三个监视器设置为Launch Power，用于测量功率。

4、执行仿真

  由于该模型包含各向异性材料，因此必须使用 full-vector BPM公式。 这在BeamPROP Simulation Parameters对话框中设置。 此外，参考K设置为其他，并且高级选项对话框中的参考K值设置为k0 *（Ne + N0）/ 2。

5、结果分析

首先观察光强的变化

接着观察相位的变化

参考文献：beamprop.pdf