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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                                                                             "~nZ G iK  
    N#] ypl  
    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;Qk @F  
    2!\D PX  
     2eogY#  
    K:M8h{Ua  
    超构光栅结构和建模 +t.b` U`-  
    ]|@^1we  
                                                                                 54,er$$V  
    ~Ei<Z`3}7"  
    VirtualLab Fusion提供： 5G#n"}T  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; RCrCs  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 =M1I>  
    B?QIN]  
    光栅周围介质   #mT"gs  
    UG^q9 :t  
                                                                                 V#HuIgf-  
    _`V'r#Qn  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 S/ *E,))m  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 n<,BmVQ  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 &m3lXl  
    wkq 66?  
    光栅堆栈内部材料 NbobliC=  
    "%_+-C<L4  
                                                                               3Vwh|1?  
    (Z*!#}z`  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 #E?4E1bnB  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 s iaG'%@*r  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 wY#E?,  
    `uFdwO'DD  
    单柱几何配置 pmM9,6P4@  
    HQ g^ h  
                                                                             \bF{-"7.  
    w xH7?tsf  
    柱子的分布                                                                           5R-6ji  
    RN1_S  
    dG{A~Z z  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 :h$$J lP  
    • 有几种方法可以做到这一点: IPk4 ;,  
    • 逐个柱子，手动; ;jXgAAz7  
    • 一次性定义在等距网格; ixFi{_  
    • 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。 +0&/g&a\R  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 ` A>@]d  
    6<]lW  
    数值参数设置 x Ar\gu  
    -~0^P,yQ  
                                                                               S!UaH>Rh  
    ^c<Ve'-  
    • 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。 ^ y::jK  
    • 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。  Sf'CN8  
    • 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。 A<{{iBEI`  
    pb}*\/s  
    例1:一维Blazed 超构光栅 DF= *_,2/  
    %A`+WYeuX  
    材料和介质的配置 uYN`:b8  
    Q?vlfZR`8  
                                                                             Wc#24:OKe3  
    see the full Application Use Case ~a:  
     D^O@'zP=At  
    柱子几何及分布                                                                           l-Z4Mq6*L  
       %Zi} MPx  
    +rd+0 `}C  
                                                                                     29Ki uP  
    空间频率数                                                                             ;`&kZi60Hz  
                                                                               \e;iT\=.(  
    <YY14p  
    u_enqC3  
    w>gYx(8b  
    例2:二维光束分离超构光栅 a9gLg &  
    ]DcFySyv  
    材料和介质的配置                                                                             X8|,   
    i@yC-))bY  
     U/U);frH  
    $i&zex{\  
    柱子几何及分布                                                                           _b 0& !l<  
    UNYqft4  
    Hka2  
     
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