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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                                                                              ,H1J$=X'  
    ,\+tvrR4X  
    超构光栅通常由具有空间变化参数的纳米柱组成，与传统光栅相比，它具有优越的性能。可以借助支柱介质在 VirtualLab Fusion 中设置此类光栅，在本例中，我们将展示如何正确配置超构光栅设置。这包括介质、材料的配置、支柱的几何形状以及支柱的空间分布。还给出了有关空间频率数量设置的附加提示。 J}._v\Q7P  
    :`:<JA3,  
     / v5Pk.!o  
    qt^%jIv  
    超构光栅结构和建模 c*RZbE9k  
    S/~6%uJ  
                                                                                 <j:3<''o  
    Yo| H`m,  
    VirtualLab Fusion提供： [cXu<vjFM  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; I;P?P5H  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 E0xUEAO  
    wS``Q8K+dM  
    光栅周围介质   ^ b-H  
    Pk8L- [&v  
                                                                                 ,=$yvZs4[]  
    :e+GtN?  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 }K<;ygcWE@  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 ]DmqhK`  
    • 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)。 QAygr4\X^  
    '3+S5p8  
    光栅堆栈内部材料 R3?~+ y&  
    PO&xi9_  
                                                                               &=$8 v"&^  
    Ic#+*W\ZW  
    • 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。 OUI}jJw+  
    • 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。 3-o ]H'6  
    • 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。 ( fdDFb#1  
    DOhXb  
    单柱几何配置 YLSG 5vF+  
    >x2T '  
                                                                             @'C)ss=kj  
    *zX<`E  
    柱子的分布                                                                           aj(M{gFq~  
    WCR+ZXI?1  
    pM(y?zGt  
    • 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。 X@~sIUXx9  
    • 有几种方法可以做到这一点: ni~45WX3  
    • 逐个柱子，手动; /jj@ =H  
    • 一次性定义在等距网格; RK rBHqh@  
    • 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。 9sYX(Fl  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 f1=8I_>=  
    #:s'&.6  
    数值参数设置 ,ypxy/  
    J,7_5V@jJ  
                                                                               \GMudN  
    ~-W.yg6D{  
    • 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。 .-RWlUe;,  
    • 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。 0 |F (qR  
    • 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。 g^0  
    e}K;5o=I  
    例1:一维Blazed 超构光栅 $<ZX};/D  
    =602%ef\  
    材料和介质的配置 \s~ W;m  
    <7 PtC,74  
                                                                             29av8eW?3  
    see the full Application Use Case 9 z3Iwl  
     D(h|r^5  
    柱子几何及分布                                                                           c#Y9L+O  
       i^QcW!X&  
    8\I(a]kM`  
                                                                                     )9<)mV*EB(  
    空间频率数                                                                             l  
                                                                               "4"L"lJ   
    !0fK*qIL  
    OmoY] 8N}  
    B"Fg`s+]U  
    例2:二维光束分离超构光栅 7s.sbP~  
    V).M\  
    材料和介质的配置                                                                             )L#I#%  
    _@^msyoq  
     0;XnNz3&  
    w^ DAu1  
    柱子几何及分布                                                                           ")sq?1?X  
    SnXYq 7`t  
    @NyCMe;]  
     
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