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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                                                                             9j>LU<Z  
    =rN_8&  
    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。 tjJi|  
    gxc8O).5vY  
     lho0Xy gn  
    UM}MK  
    超构光栅结构和建模 IFbN ]N0  
    ],F@.pg  
                                                                                 |xFSGrC  
    wBz5_ OFVw  
    VirtualLab Fusion提供： =sUrSVUeU  
     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; =JE5/  
     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。 +[":W?j  
    *?~&O.R"  
    光栅周围介质   LMaY}m>  
    L=&dJpyfT  
                                                                                 &?*H`5#?G  
    1T 8|>2m 3  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 \ZtF,`Z  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 ^wD@)Dz  
    • 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)。 A5^tus/y  
    cuQAXqXC@  
    光栅堆栈内部材料 r*g<A2g%  
    E`#/m@:|-  
                                                                               &~"e["gF=  
    nEgYypwr  
    • 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。 ~\UAxB=  
    • 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。 ozkmZ;  
    • 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。 +:&|]$8<  
    do DpTwvh  
    单柱几何配置 W[qQDn!r  
    Xcb'qU!2-^  
                                                                             Lnc>O'<5P9  
    j4+kL4M@H  
    柱子的分布                                                                           ^]TYS]C  
    <xh";seL  
    c^7QiTt_  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 7gQ 2dp  
    • 有几种方法可以做到这一点: \@$V^;OP/  
    • 逐个柱子，手动; -Q" N;&'[&  
    • 一次性定义在等距网格; \+>g"';f  
    • 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。 Qq<+QL|  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 S?u@3PyJm  
    ;oWak`]f  
    数值参数设置 B`?5G\7L  
    #T08H,W/  
                                                                               fBnlB_}e  
    !h>aP4ofT  
    • 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。 |g!3f  
    • 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。 jd+ U+8r  
    • 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。 f5,!,]XO  
    ]L_h3Xz\X  
    例1:一维Blazed 超构光栅 RP%7M8V){B  
    wqAj=1M\  
    材料和介质的配置 :tT6V(-W  
    kZNVUhW6S  
                                                                             $kxP{0u  
    see the full Application Use Case h`pXUnEZ  
     f vr|<3ojo  
    柱子几何及分布                                                                           p]x9hZ  
       GI)eq:K_U8  
    gJ?Vk<hp  
                                                                                     wg=-&-  
    空间频率数                                                                             V]P%@<C  
                                                                               CYZ0F5+t  
    ,_I#+XiXY  
    E\vW>g*W  
    Ax'o|RE)x  
    例2:二维光束分离超构光栅 BL H~`N3U  
    17+2`@vJgM  
    材料和介质的配置                                                                             6HRr 4NDcj  
    x"{WLZ   
     'L8B"5|>  
    QN^AihsPi  
    柱子几何及分布                                                                           siD/`T&  
    Kd;)E 9Ti  
    {v U;(eN  
     
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