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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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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             }O2hhh_  
    jA=uK6m  
    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。 7*'_&0   
    3tnYK&  
     "uGJ\  
    /,Ln)?eD  
    超构光栅结构和建模 z9h`sY~  
    Se"\PxBR  
                                                                                 /nb(F h|{T  
    .Yha(5(  
    VirtualLab Fusion提供： |YZ`CN<  
     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; N g'f u|  
     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。 n9bX[+#d  
    . Nog.  
    光栅周围介质   %|SbZ)gcQ  
    b ";#qVv C  
                                                                                 y>~=o9J_u  
    ed{z^!w4  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 @#VxjXW^  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 CG=#rc]vz  
    • 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)。 H1 \~T  
    &JfyXM[]  
    光栅堆栈内部材料 vm8QKPy  
    Esw&ScBOP  
                                                                               r}f -.Fo  
    J4`08,  
    • 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#Z h  
    • 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。 ]YevO(  
    • 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。 \VtCkb  
    9!bD|-6y  
    单柱几何配置 M/UJb1<  
    ]PUyX8'~  
                                                                             yc%AkhX*  
    =b`>ggw#  
    柱子的分布                                                                           ,Oxdqxu7  
    E_ mgYW*5  
    YXV![gw0  
    • 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。 7t@jj%F  
    • 有几种方法可以做到这一点: m?[F)<~a  
    • 逐个柱子，手动; y;<jE.7>  
    • 一次性定义在等距网格; 1-w1k ^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。 !m_'<=)B4~  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 }E?s*iP  
    (6 0,0|s  
    数值参数设置 OEB_LI'  
    L?al2aopF  
                                                                               i]Kq  
     sGdt)  
    • 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。 QZh8l-!#5  
    • 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。 F!fxA#  
    • 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。 Xj !0jF33  
    7F+f6(hB  
    例1:一维Blazed 超构光栅 I9Z8]Q+2"  
    `uzRHbJ`  
    材料和介质的配置 ]j1BEO!Bg  
    y99G3t  
                                                                             I*ho@`U  
    see the full Application Use Case UK _2i(I"e  
     ^~(bm$4r  
    柱子几何及分布                                                                           S;|%'Sn|j9  
       i g?]kZ  
    _II;$_N  
                                                                                     o^7NZ]m  
    空间频率数                                                                             Y ciZU  
                                                                               Bb-x1{t  
    -Ep-v4}  
    t`F%$q  
    xhimRi  
    例2:二维光束分离超构光栅 U6M4}q(N]  
    t$Qav>D  
    材料和介质的配置                                                                             `^_.E:f  
    &,e@pvc3  
     Nb B`6@r  
    R \`,Q'3  
    柱子几何及分布                                                                           0D.YO<PU  
    N:&^ql4  
    9KAXc(-  
     
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