Design and numerical modeling of an optical birefringent quarter waveplate

Abstract

In this article, a design of an optical quarter wave plate operating in an infrared part of the spectrum is proposed. Computer modeling utilizing a finite-element electromagnetic algorithm is developed. It provides measurements of an intensity of the transmitted flux as well as its polarization characteristics. Using this model, it is possible to design a quarter wave plates (as well as other wave plates) in a wide frequency range not only limited by optical frequencies. The proposed example is in good agreement with theoretical calculations. Results of this modeling can be used as a basis for designing some other complex optical devices, metamaterials, and photonic crystals. В работе представлен способ проектирования оптической четвертьволновой пластинки для инфракрасной области спектра. Проведено компьютерное моделирование основанное на использовании метода конечных элементов. Осуществлено измерение интенсивности прошедшего светового потока, а также его поляризационные характеристики. Использую данную модель возможно проектировать четвертьволновую пластинку (а также другие волновые пластинки) в широком частотном диапазоне, не ограниченном только оптическими частотами. Предложенный в работе пример хорошо согласуется с теоретическими расчетами. Результаты данного моделирования могут быть использованы в качестве базиса при проектировании некоторых других комплексных оптических устройств, метаматериалов и фотонных кристаллов.