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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                                                                             ~ qaT jSP  
    I|>.&nb  
    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。 UUZm]G+  
    pFZ$z?lI  
     B!8X?8D  
    1^V.L+0s]  
    超构光栅结构和建模 zxD=q5in  
    2Ub-ufkU  
                                                                                 6gO(  8  
    XP:fL NpQ  
    VirtualLab Fusion提供： v&7<f$5  
     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; BYHyqpP9  
     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。 WPlf8* -fQ  
    /0Qo(  
    光栅周围介质   OI78wG  
    < 3*q) VT  
                                                                                 Qp)?wny4  
    0R `>F">  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 ^,vFxN--q  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 A #m_w*  
    • 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 .(\u?J  
    h&v].l  
    光栅堆栈内部材料 S1@r.z2L  
    Nq\)o{<1  
                                                                               <SOG?Lh~  
    IR:{{ (  
    • 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。 v<)&JlR  
    • 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。 02tN=}Cj)  
    • 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。 iC^G^~V+H  
    Qt_KUtD  
    单柱几何配置 jq8TfJ|   
    2Q@Jp`# ,4  
                                                                             J kAd3ls  
    '@w'(}3!3R  
    柱子的分布                                                                           UzIE,A  
    bj 8pqw|;  
    tlg}"lY  
    • 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。 :[f[-F  
    • 有几种方法可以做到这一点: %H&WihQ  
    • 逐个柱子，手动; i O?f&u  
    • 一次性定义在等距网格; LjW32>B  
    • 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。 R+e)TR7+  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 b\o>4T  
    r|\{!;7  
    数值参数设置 ahCwA}  
    \v<S:cTf  
                                                                               }lhk;#r  
    Fv$w:r]q6  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 nR@mm j  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 m^m=/'<+  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 4${3e Sg_  
    0+SZ-]  
    例1:一维Blazed 超构光栅 uysTyzx  
    Lp@Al#X55  
    材料和介质的配置 5M #',(X  
    jOGiT|A  
                                                                             V51kX{S  
    see the full Application Use Case 0`p"7!r  
     )D'# >!Y  
    柱子几何及分布                                                                           $ve$Sq  
       s"w^E\ >6  
    ,3MHZPJ?k]  
                                                                                     On!+7is'  
    空间频率数                                                                             !v9`oL26  
                                                                               n c~JAT# '  
    Otq1CD9  
    KD+&5=Y  
    )1@%!fr  
    例2:二维光束分离超构光栅 B1E:P`t  
    I!u=.[5zdC  
    材料和介质的配置                                                                             WS.g` %  
    n <> ^cD  
     \pTC[Ry1  
    WJa7  
    柱子几何及分布                                                                           {YrA [9  
    7P*\|Sxk%  
    7^M$u\a)U  
     
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