径向光栅发射轮廓优化的传输矩阵模型
光学
2023-10-12 v1
摘要
径向布拉格光栅常用于增强量子发射体的光提取，但缺乏适用于周期性设计之外优化的合适快速仿真方法。为克服此限制，我们提出并演示了一种基于传输矩阵模型（TMM）的算法来计算此类光栅的自由空间发射。利用有限差分时域（FDTD）仿真，我们表征了单光栅组件的自由空间发射与传输矩阵。随后我们的 TMM 组合任意数量的组件以获得总发射。随机基准测试验证，我们的方法结果与 FDTD 一致度在 98% 以内，同时将仿真时间减少一至两个数量级。通过最大化十五沟槽圆形光栅向高斯模的发射，展示了我们方法的速度优势。我们期望这一新颖算法将促进径向光栅的优化，实现具有空前收集效率的量子光源。
引用
@article{arxiv.2310.07529,
title = {Transfer Matrix Model for Emission Profile Optimization of Radial Gratings},
author = {Stefan Appel and Viviana Villafane and Jonathan J. Finley and Kai Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.07529},
year = {2023}
}
备注
9 pages, 5 figures, 2 pages supplemental, submitted to Optica