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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                                                                             /<@tbZJ*8  
    va0 a4s1O  
    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。 e+mD$(h  
    ~xCy(dL^}  
     !FO)||'[  
    >Vvc55z  
    超构光栅结构和建模 ~>n<b1}W  
    `xSXGI  
                                                                                 >7 |37a  
    ]x|sT Kv2  
    VirtualLab Fusion提供： =ZQIpc  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; rZEu@63  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 iq#Z\Y(  
    <+a\'Xc  
    光栅周围介质   ,<BTv;4p  
    {f)p|)  
                                                                                 >\'yj| U,  
    1gC=xMAT  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 V;!D:N8<  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 G>Q{[m$  
    • 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)。 M@8(h=  
    iAN#TCwLT7  
    光栅堆栈内部材料 t`?FSV  
    F~B8XUa3  
                                                                               8P .! q  
    Umqm5*P(  
    • 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。 ,Y*f]  
    • 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。 (8I0%n}.Zo  
    • 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。 =<g\B?s]  
    Ul=`]@]]  
    单柱几何配置 1#'wR3[+  
    ,MLPVDN*D  
                                                                             ,FTF@h-Cs  
    gC 4w&yL  
    柱子的分布                                                                            >4Lb+]  
    * .e^s3q$  
    Y/ `fPgE  
    • 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。 /<})+=>6f  
    • 有几种方法可以做到这一点: G -;Yua2\  
    • 逐个柱子，手动; e1H.2n{y^  
    • 一次性定义在等距网格; d; M&X!Y  
    • 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。 .JzO f[g5  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 qRU8uu   
    th]9@7UE,  
    数值参数设置  I{E10;  
    {DpZg",H-  
                                                                               cv^^NgQ  
    dLAElTg  
    • 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。 M4QMD;Ez  
    • 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。 V3jx{BXs2  
    • 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。 eC1cE  
    k,r\^1h  
    例1:一维Blazed 超构光栅 pd|c7D!6U,  
    AVi|JY)>  
    材料和介质的配置 4'{j'kuv  
    )wKuumet  
                                                                             `0sa94H1[  
    see the full Application Use Case MP T[f  
     5L4~7/kj  
    柱子几何及分布                                                                           Abj`0\  
       ?vZ&CB  
    ~2pctqMA  
                                                                                     "xh]>_;&'  
    空间频率数                                                                             {&/q\UQ  
                                                                               gSP|;Gy  
    6OVAsmE  
    7OT}V}iP  
    JK_sl>v.7  
    例2:二维光束分离超构光栅 bzZEwMc6  
    8Uc#>Ae'_  
    材料和介质的配置                                                                             aeSXHd?+(  
    Chjth"  
     fx9c1h9s  
    G $?VYC8;  
    柱子几何及分布                                                                           ~_R=2t{u _  
    = uOFaZ4  
    JeiW z1t  
     
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