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    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 微小光学与微透镜阵列 光学设计与光学元件 计算光学带来的成像革命
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    [技术]超构光栅构建——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             l<5O\?Vo]  
    v(D{_  
    超构光栅通常由具有空间变化参数的纳米柱组成，与传统光栅相比，它具有优越的性能。可以借助支柱介质在 VirtualLab Fusion 中设置此类光栅，在本例中，我们将展示如何正确配置超构光栅设置。这包括介质、材料的配置、支柱的几何形状以及支柱的空间分布。还给出了有关空间频率数量设置的附加提示。 _h>S7-X  
    {|?OKCG{  
     6OR5zXpk  
    i0DYdUj  
    超构光栅结构和建模 RK?b/9y  
    C{>@b:]p  
                                                                                 hNBv|&D#  
    ]jiM  
    VirtualLab Fusion提供： >!O3 jb k  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; Kn3qq  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 & V :q}Q  
    hZ2!UW4'  
    光栅周围介质   YBn"9w\#  
    PmOm>  
                                                                                 , f9V`Pz)  
    L4`bGZl55  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 &.z: i5&o!  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 .,zrr&Po  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 ULc oti=,  
    jn vJ`7zFP  
    光栅堆栈内部材料 v#*9rNEj0  
    cF!ygz//  
                                                                               m[ *)sm  
    "j BrPCB 8  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 4cJ7W_ >i6  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 H59}d oKH  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 +c4]}9f!  
    y<mmv~=  
    单柱几何配置 }~pT saw  
    q<(yNqMKP  
                                                                             ~]f+   
    y1R53u`;L  
    柱子的分布                                                                           qN((Xz+AZE  
    3wZA,Z  
    {~NiGH Y  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 S@i*+&Ot  
    • 有几种方法可以做到这一点: o C0K!{R*  
    • 逐个柱子，手动; L,#ij!txS  
    • 一次性定义在等距网格; 0'y9HE'e  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 2w)[1s[  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 Ut:>'TwG  
    c{4C4'GD  
    数值参数设置 :*|%g  
    lZoy(kdc  
                                                                               ;=\vm"I?  
    <)n8lIK  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 ,b;eU[!]  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 ph\KTLU  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 Z)E[Bv=  
    $1<V'b[E  
    例1:一维Blazed 超构光栅 J6pQ){;6  
    [ySO  
    材料和介质的配置 1_JtD|Jy  
    Pd-0u> k  
                                                                             nXHU|5.I  
    see the full Application Use Case 1haH2F^ q3  
     H]e%8w))0  
    柱子几何及分布                                                                           sOzmw^7   
       gC^4K9g  
    R T/T+Q!  
                                                                                     V,t&jgG*  
    空间频率数                                                                             / J 3   
                                                                               On%21L;JG  
    MZp`  
    YC!Tgb~H  
    pw;  
    例2:二维光束分离超构光栅 -I."= c%  
    lq0@)'D  
    材料和介质的配置                                                                             S[!sJ-rG  
    \-(.cj)?  
     5!WQ  
    AITV+=sN  
    柱子几何及分布                                                                           GFM $1}  
    r&F(VF0 6  
    G#{ Xd6L  
     
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