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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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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             \1`O_DF~o  
    @KA4N`  
    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。 H[UlY?&+  
    [2koe.?(  
     I|J/F}@p  
    qNr} \J|  
    超构光栅结构和建模 h$=2p5'-  
    l]cFqL p  
                                                                                 \f)#>+X-  
     9a kH  
    VirtualLab Fusion提供： m3ff;,  
     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; CNIsZ v@Q  
     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。 J=L5=G7(  
    5?L<N:;J_  
    光栅周围介质   V+~Nalm O  
    Z= !*e~j@  
                                                                                 v}(WaO#S  
    smLQS+UE  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 T)CP2U  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 tu?MYp;  
    • 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)。 Df#l8YK#  
    *' X3z@R  
    光栅堆栈内部材料 PVOv[%  
    vFsLY  
                                                                               N<-Gk6`C/  
    fAmz4  
    • 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。 #[a*rD%m  
    • 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。 kW (Bkuc)  
    • 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。 EzIGz[  
    yEoV[K8k  
    单柱几何配置 2"5v[,$1H  
    s@DLt+ O5  
                                                                             ?rIx/>C9  
    BB'OCN  
    柱子的分布                                                                           ]:f%l mEy  
    ;GI&lpKK  
    UDni]P!E  
    • 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。  *,m;  
    • 有几种方法可以做到这一点: [9 RR8  
    • 逐个柱子，手动; =ruao'A  
    • 一次性定义在等距网格; ^H' \"9;7  
    • 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。 jSAjcLR  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 Q|L~=9  
    %[yJ4WL  
    数值参数设置 "Pf~iwfw  
    O<\@~U  
                                                                               \15nS B  
    YF:L)0H'O  
    • 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。 :hV7> rr  
    • 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。  ][]  
    • 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。 Tqk\XILG N  
    3&/Ixm:  
    例1:一维Blazed 超构光栅 ``Un&-Ms  
    4{l,  
    材料和介质的配置 (khL-F  
    [sb[Z:  
                                                                             B+0hzkPY  
    see the full Application Use Case h=%_Ao<x  
     @fV9 S"TcM  
    柱子几何及分布                                                                           I9Fr5p-%O  
       EyLuO-5  
    : \}(& >  
                                                                                     A={UL  
    空间频率数                                                                             O<e{  
                                                                               S[T8T|_  
    ;Q&5,< N)j  
    yH}s<@y;7  
    Ib0ZjX6  
    例2:二维光束分离超构光栅 ilva,WFa^  
    kM@zyDn,  
    材料和介质的配置                                                                             k: ;WtBC6j  
    pO.2<  
     Zsh9>]M L  
    O,A{3DAe0  
    柱子几何及分布                                                                           27< Enq]  
    /^|Dbx!u  
     :#~j:C|  
     
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