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    [技术]超构光栅构建——实例讨论 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             <y4hK3wP  
    />^sGB  
    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。 )Iu0MN&  
    >1luLp/,$  
     ?r P'PUB  
    miWog8j  
    超构光栅结构和建模 "u29| OY  
    ux>wa+XFa  
                                                                                 2>`m1q:  
    p1}umDb%  
    VirtualLab Fusion提供： _,r2g8qm  
     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; T$ w`=7  
     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。 FYe#x]ue  
    |.]sL0; 4Z  
    光栅周围介质   #Y|t,x;  
    -d'swx2aZ!  
                                                                                 'P'f`;'_DC  
    3+:F2sjt  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 jimWLF5Q5"  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 _m0B6?KJ  
    • 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)。 MKiP3kt8  
    NgI n\) =0  
    光栅堆栈内部材料 /[V}   
    dMw7UJ  
                                                                               * I)F5M  
    `2 6t+Tb  
    • 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。 RX])#=Cs  
    • 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。 >~+qU&'2  
    • 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。 o57r ,`N  
    )\O;Rt(  
    单柱几何配置 czG]rl\1  
    G!<-9HA5  
                                                                             H@|h Nn$@  
    j'IZetT  
    柱子的分布                                                                           NQ3EjARZt  
    Gf<f#.5y ,  
    \bXusLI!l  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 %+8" -u  
    • 有几种方法可以做到这一点: .X.,.vHx  
    • 逐个柱子，手动; ?"@`SEdnU2  
    • 一次性定义在等距网格; b f j]Q  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 r)]8zK4;=  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 fk5$z0/  
    ;0"p)O@s04  
    数值参数设置 i8nzPKF2$3  
    fUKi@*^ZUa  
                                                                               Oaj$Z- f  
    >{1 i8 b@  
    • 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。 !,Uzt1K:  
    • 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。 qK-\`m  
    • 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。 !+o`,KTYp  
    xf|vz|J?y  
    例1:一维Blazed 超构光栅 hVGK%HCz&  
    o=)["V  
    材料和介质的配置 bdYx81  
    :k/Z|  
                                                                             han S8  
    see the full Application Use Case {b,#l]v  
     #+ai G52+  
    柱子几何及分布                                                                           o,yZ1"  
       0J z|BE3Y  
    Nc_Qd4<[@G  
                                                                                     h8 !(WO!  
    空间频率数                                                                             bNh~=[E  
                                                                               \R|qXB $  
    w:3CWF4q]  
    MZWicfUy  
    XCyAt;neon  
    例2:二维光束分离超构光栅 I7]qTS[vg  
    FCIA8^}s  
    材料和介质的配置                                                                             4S\St <  
    a0)]W%F  
     Y+Cqc.JBQ  
    /VHQ!Wi  
    柱子几何及分布                                                                           h=o%\F4  
    Xf6\{  
    XtftG7r9S  
     
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