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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                                                                             .u7} p#  
    c}qpmWF  
    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。 !t23 _b0  
    /Pg)7Zn  
     gE2(E0H  
    R|\eBnfI  
    超构光栅结构和建模 fI)XV7,X  
    /@ @F nQ++  
                                                                                  9Bt GzI\  
    E #,"C`&*  
    VirtualLab Fusion提供： ]H n:c'aT  
     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; OX;(Mg|  
     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。 ISpV={$Zd  
    k-|g  
    光栅周围介质   _  Lh0  
    Df4O~j$U"s  
                                                                                 N# }w1]  
    IEy$2f>Ns  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 fg)*TR  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 kzZgNv#G;  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 ]XEyG7D  
    FTZ=u0  
    光栅堆栈内部材料 ! *sXLlS  
    gFTU9k<  
                                                                               {S=<(A @  
    f 3H uT=n  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 MT>sRx #  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 9!n:hhJM  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 pWRdI_  
    }+KM"+@$<  
    单柱几何配置 ElW\;C:K*  
    W/2y; @  
                                                                             2.Vrh@FNRo  
    =T[P  
    柱子的分布                                                                           ,"`20.Lv  
    G!I++M"  
    zq</(5H  
    • 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。 &s`)_P[  
    • 有几种方法可以做到这一点: FvT4?7-  
    • 逐个柱子，手动; ; pBLmm*F  
    • 一次性定义在等距网格; kc2B_+Y1  
    • 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。 |Gz<I  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 0BC @wV  
    UmVn:a  
    数值参数设置 ">Qxb.Y}  
    gV@xu)l  
                                                                               $JOz7j(  
    )W\ )kDh!  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 `?$-T5Rr  
    • 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。 }6[jJ`=gOx  
    • 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。 |^8ND #x  
    Hj >fg2/  
    例1:一维Blazed 超构光栅 3J"`mQ  
    q<E7q Y+  
    材料和介质的配置 k5\V:P=#  
    Ja3#W K  
                                                                             ^ZsIQ4@`  
    see the full Application Use Case L8D=F7  
     9\!&c<i=  
    柱子几何及分布                                                                           c:K/0zY  
       \5}PF+)|  
    1^$hbRq  
                                                                                     c_qox  
    空间频率数                                                                             ^IiA(?8  
                                                                               Mt4]\pMUb  
    2tK~]0x  
    <. Tllk@r)  
    my sXgS&S  
    例2:二维光束分离超构光栅 bsu?Q'q  
    =M 8Mt/P  
    材料和介质的配置                                                                             E4Q`)6]0  
    65zwi-  
     M{p6&eg  
    h:Gs9]Lvtv  
    柱子几何及分布                                                                           ',hoe  
    TSFrv8L  
    ,zZH>P  
     
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