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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                                                                             P 1  
    :i|Bz6Ht4  
    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。 hFnUw2 6P  
    #e1iYFgS  
     4I#@xm8)  
    |Xt6`~iC  
    超构光栅结构和建模 j /@<=  
    7rG+)kHG  
                                                                                 ;U#=H9_  
    7g:Lj,Z4L  
    VirtualLab Fusion提供： Y@7n>U  
     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; @"H7Q1Hg!*  
     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。 1jE {]/Y7&  
    Gd$!xN %O  
    光栅周围介质   sFHqLG{/  
    !w%p Gv.wg  
                                                                                 < <F  
    E{}J-_oS45  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 O* lE0~rJ  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 v]rbm}uU9  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 M(I%QD  
    *=tA},`\7  
    光栅堆栈内部材料 % bKy  
    B>c2 *+Bk  
                                                                               v+o6ZNX  
    I@IE0+ [n  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 KD]`pqN9  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 /1_O5'5+v  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 (EjlnG}5l  
    QEMT'Cs  
    单柱几何配置 %:j`%F;R  
    Nw(hN+_u  
                                                                             =RZ PDu  
    +hX =  
    柱子的分布                                                                           2vhP'?;K  
     S9^S W3  
    MNp4=R  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 ?zfm"o  
    • 有几种方法可以做到这一点: <"}t\pT]  
    • 逐个柱子，手动; )2#q i/  
    • 一次性定义在等距网格; mg" _3].j  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 kU#k#4X4g  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 a8-V`  
    F_I!qcEQ  
    数值参数设置 R0mkEM  
    7{7Y[F0  
                                                                               l]j;0i  
    7SNdC8GZ~  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 \En"=)A  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 1Oq VV?oz  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 P00%EB  
    EhW"s%Q  
    例1:一维Blazed 超构光栅 q*tGlM@R?  
    7GS 4gSd3  
    材料和介质的配置 [lVfhXc&  
    A&M(a  
                                                                             r;"D>IM\  
    see the full Application Use Case _+ Sf+ta  
     \3"B$Sp|=  
    柱子几何及分布                                                                           *$`N5;7'`  
       [9V}>kS)  
    #`!mQSK  
                                                                                     4jGN:*kZ  
    空间频率数                                                                             sv!v`zh  
                                                                               6 EfBz  
    Ab>Kfr#  
    UFu0{rY_  
    H=w):kL|  
    例2:二维光束分离超构光栅 2`j{n \/  
    0pG + yec  
    材料和介质的配置                                                                             (:O6sTx-hE  
    )WW*X6[k  
     ZI1*Cb  
    <QC7HR  
    柱子几何及分布                                                                           l9OpaOVfJ  
    87W!R<G  
    3 S*KjY'@  
     
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