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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                                                                              X7sWu{n  
    xNNoB/DR  
    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。 Sa&~\!0t  
    lQ%]](a6  
     cJ&e^$:Er  
    }P$48o VY  
    超构光栅结构和建模 ou44vKzS  
    kWfNgu$xK  
                                                                                 sz.(_{5!  
    i3.8m=>  
    VirtualLab Fusion提供： 5 TD"  
     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; ufdC'2cp8  
     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。 +a&-'`7g  
    =+{.I,g}g@  
    光栅周围介质   VI%879Z\e  
    h2 Ifq!(:  
                                                                                 JF*JF Ob  
    laM0W5  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 's$pr#V  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 {6<7M  
    • 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)。 k@5,6s:  
    qEE3 x>&T]  
    光栅堆栈内部材料 vi6EI wZG  
    "b*.>QuZ  
                                                                               (Jf i 3 m  
    1fL@rR  
    • 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。 9`^VuC'  
    • 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。 +a sJV1a  
    • 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。 @2 dp5  
    pFSVSSQRV|  
    单柱几何配置 @+}Q<  
    UD*#!H  
                                                                             (0W%Y Z!&  
    +byw*Kk  
    柱子的分布                                                                           i~z:Fe{  
    UTUIL D  
    +D4Nu+~BSN  
    • 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。 kTex>1W;  
    • 有几种方法可以做到这一点: /,5`#Gte_  
    • 逐个柱子，手动; N|Ua|^  
    • 一次性定义在等距网格;  | qHWM  
    • 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。 =rgWO n8  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 _\"P<+!  
    (k M\R|  
    数值参数设置 nl5K1!1  
    )1j~(C)E8  
                                                                               !j4C:L3F  
    ;FZ\PxN  
    • 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。 K4n1#]8i  
    • 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。 Vw9^otJu  
    • 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。 SlZL%C;  
    Ats"iV  
    例1:一维Blazed 超构光栅 [ZURs3q  
    p`1d'n[  
    材料和介质的配置 D5T\X-+]O  
    ^i-%FY_i5}  
                                                                             -ihF)^"a  
    see the full Application Use Case vG\]xM'u  
     nB,FJJ{kb  
    柱子几何及分布                                                                           P>pkLP} Vo  
       <4{@g]0RV  
    S97.O@V!$  
                                                                                     7!oqn'#>A  
    空间频率数                                                                             ~c?yHpZx%  
                                                                               1a4QWGpq  
    r=L9x/r  
    ":7cZ1VN2  
    v_c'npC  
    例2:二维光束分离超构光栅 2y_rsu\  
    b daZ{5^{  
    材料和介质的配置                                                                             N>ct`a)BD/  
    lu(G3T8  
     7R) )(-  
    mSw OP  
    柱子几何及分布                                                                           tsfOPth$*  
      |J(]  
    GetUCb%1  
     
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