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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                                                                             8I Ip,#%v  
    f( Dtv  
    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。 i+pQ 7wx  
    .;qh>Gt  
     \ \Tz'>[\  
    <EcxNj1  
    超构光栅结构和建模 UR9\g(  
    <1B+@  
                                                                                 NqGSoOjIO2  
    fFYoZ/\  
    VirtualLab Fusion提供： \WbQS#Z9  
     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; qozvNJm)  
     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。 _*n `*"  
    y/kB`Z(Yj  
    光栅周围介质   Pf<yLT]  
    0TSB<,9a[  
                                                                                 %n GjP^  
    ||.Hv[ ]V*  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 Z[ &d2'  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 G "!v)o  
    • 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)。 g<,0kl2'S  
    >\3\&[#"  
    光栅堆栈内部材料 8ICV"8(  
    VumM`SH  
                                                                               )B)f`(SA"<  
    SWY  
    • 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。 Lq1?Y  
    • 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。 eB=&(ZT  
    • 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。 k`A39ln7wu  
    zx,9x*g  
    单柱几何配置 , ,ng]&%i  
    )7[#Ti  
                                                                             Xx%<rsA>F  
    \G7F/$g  
    柱子的分布                                                                           mw}Bl; - O  
    \v5;t9uBZ  
    j;7E+Yp  
    • 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。 !lo /L  
    • 有几种方法可以做到这一点: ?FjnG_Uz`D  
    • 逐个柱子，手动; y22DBB8  
    • 一次性定义在等距网格; iU37LODa2T  
    • 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。 XPD1HN!,LT  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。  y1T(R#  
    CaO-aL  
    数值参数设置 J|DZi2o  
    4OQ,|Wm4G  
                                                                               T_=WX_h $  
    k.K#i /t  
    • 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。 I[v`)T'_{  
    • 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。 D>@NYqMF  
    • 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。 1JfZstT  
    **kix  
    例1:一维Blazed 超构光栅 Y&8,f|{R  
    3 V>$H\H  
    材料和介质的配置 rF"p7  
    qP<D9k>  
                                                                             ' h<(  
    see the full Application Use Case 0V21_".S  
     7`&ISRU4  
    柱子几何及分布                                                                           {7@*cB qN  
       B(94;,(  
    Ez0zk9  
                                                                                     Z+J4 q9^$  
    空间频率数                                                                             |\?u-O3  
                                                                               $--+M D29Q  
    geqP.MR  
    '&B4Ccn<V  
    L YF|  
    例2:二维光束分离超构光栅 UO@K:n  
    O>1Cx4s5  
    材料和介质的配置                                                                             {vCtp   
    t(-,mw  
     X(MS!RV  
    y32$b,%Xi,  
    柱子几何及分布                                                                           0]iaNR %  
    @v2ko5  
    ktx| c19  
     
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