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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                                                                             9G}Crp  
    v.I>B3bEg  
    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。 f qU*y 6]  
    /7<l`RSr  
     U ()36  
    6~0. YZ9  
    超构光栅结构和建模 p2~MJ LK4  
    vSy#[9}  
                                                                                 Li_ a|dI  
    kC)ye"r  
    VirtualLab Fusion提供： :X;' 37o#q  
     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; YTpO4bX  
     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。 Y/_b~Ahn  
    ?-0>Wbg  
    光栅周围介质   q.>{d%?  
    0X3kVm <  
                                                                                 vrD]o1F  
    \{[Gdj`  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 ?F9:rUyN  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 N&t+*kF_  
    • 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)。 dRXF5Ox5K}  
    a:tCdnK/  
    光栅堆栈内部材料 |};P"&  
    2!b+}+:  
                                                                               s`G3SE  
    Zg/ra1n  
    • 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。 Zi fAn  
    • 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。 Em8C +EM  
    • 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。 kN*,3)T;}  
    Wo@0yF@  
    单柱几何配置 A~6:eappH  
    Vn-y<*np  
                                                                             |A#pG^  
    @exeHcW61  
    柱子的分布                                                                           pAo5c4y!4  
    hX~d1.]Y  
    Eh)PZvH  
    • 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。 #,1Kum bG3  
    • 有几种方法可以做到这一点: I|*w?i*  
    • 逐个柱子，手动;  cf#2Wg)  
    • 一次性定义在等距网格; 3U0>Y%m|,  
    • 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。 l* =\0  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 8(e uWS  
    P"LbWZ6Nj  
    数值参数设置 Uv~r]P)  
    =Vv"\p8  
                                                                               K"O+`2$  
    ]4m;NId  
    • 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%{5d  
    • 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。 T\VKNEBo  
    • 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。 0Z{f!MOh  
    p^~ AbU'6~  
    例1:一维Blazed 超构光栅 ) N*,cTE  
    gwj+~vSfi  
    材料和介质的配置 YQWGv,47\  
    G'oMZb ({=  
                                                                             3,2|8Q,((!  
    see the full Application Use Case RCSG.*%%I  
     Wp" +\{@)  
    柱子几何及分布                                                                           *"\QR>n   
       (,wIbwa  
    EIqe|a+  
                                                                                     S: IhJQ4K  
    空间频率数                                                                             ~ [ k0ay  
                                                                               0drt,k  
    b!C\J  
    !e5!8z  
    >YwvM=b"V  
    例2:二维光束分离超构光栅 x{ _:B DY  
    'O%itCy)  
    材料和介质的配置                                                                             w\o?p.drp=  
    !7C[\No(  
     1 !N+hf  
    I d6H~;  
    柱子几何及分布                                                                           YIjY?  
    TYv'#{  
    x3j)'`=15  
     
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