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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                                                                             O/a4]r+_  
    =eXU@B  
    超构光栅通常由具有空间变化参数纳米柱组成,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。 R0]1xGz  
    OXSmt DvJ  
    37 ,  
    =9["+;\e&  
    超构光栅结构和建模 lVR~Bh  
    Qu"\wE^.`  
                                                                            
    wb5baY9  
    z.9U}F  
    VirtualLab Fusion提供: foF({4q7b^  
     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; I{9QeR I  
     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。 w QH<gJE/:  
    @qqg e'  
    光栅周围介质   EZy)A$|  
    gk[aM~p  
                                                                            
    nE&@Q  
    "9P>a=Y  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 UkT=W!cq  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 C]eSizS.  
    • 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)。 ~'iHo]9O  
    %C'?@,7C  
    光栅堆栈内部材料 K{cD+=]{  
    F2dHH^  
                                                                          
    #!qm ZN  
    ^aMg/.j  
    • 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。 lL3kh J:%  
    • 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。 KL:j?.0  
    • 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。 {M$1N5Eh  
    goRL1L,5  
    单柱几何配置 /vde2.|  
     |`f$tj  
                                                                        
    m )zUU  
    +EAsW(F1  
    柱子的分布                                                                           k\YG^I  
    yw[g!W  
    z^q0/'  
    • 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。 trA4R/ &  
    • 有几种方法可以做到这一点: 5\sd3<:+  
    • 逐个柱子,手动; M~#gRAUJ  
    • 一次性定义在等距网格; gJXq^~-hd  
    • 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。 g^2OkV(  
    • 柱子的位置可以任意变化,无论是直接,或偏离其原始位置。 }6}l7x  
    #$+*;  
    数值参数设置 BB$>h}  
    OU(8V^.  
                                                                          
    @* jz o  
    VimE@Hz  
    • 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。 v ~?qz5:K~  
    • 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。 ]^n7  
    • 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。 C12Fl  
    |&nS|2.'  
    例1:一维Blazed 超构光栅 &yTqZ*Yuk  
    }J`w4P  
    材料和介质的配 '8. r-`l(  
    Yty/3T3)e  
                                                                        
    )VS=E7[  
    see the full Application Use Case H8zK$!  
    m6K}|j  
    柱子几何及分布                                                                           j'<<4.(  
       \0I_<  
    f:,DWw`B  
                                                                                     ) 0W{]2  
    空间频率数                                                                             GPv1fearl  
                                                                               T|op$ s|  
    x8\?}UnB  
    DE8n+Rm  
    YQ)kRhFA  
    例2:二维光束分离超构光栅 Uh4%}-;  
    J T7nG.9  
    材料和介质的配置                                                                             &|ex`nwc0  
    Jbg/0|1  
    zOIDU  
    ]t,BMu=%  
    柱子几何及分布                                                                           `pS9_ NYZ}  
    Hqx-~hQO  
    P {jbl!UD7  
     
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