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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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    光币
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    光券
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             nb@"?<L!  
    i|\{\d  
    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。 ibF#$&!  
    Z-|li}lDr  
     Wtv#h~jy9  
    T0FZ7  
    超构光栅结构和建模 pX<a2F P  
    @%@zH%b  
                                                                                 sS,#0Qt.  
    +*t|yKO>[  
    VirtualLab Fusion提供： &P n]  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; =2oUZjA  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 <FmBa4ONU  
    DA LQ<iF  
    光栅周围介质   & QY#3yj=  
    =[(1my7  
                                                                                 .u< U:*  
    p~bkf>  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 !.+"4TF  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 !O\X+#j  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 t]TyXAr~  
    @ u1Q-:  
    光栅堆栈内部材料 Tj,2r]g`<  
    z Z%/W)t  
                                                                               YhgUCF#  
    v"k 4ATWP  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 M j~${vj  
    • 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。 w<d*#$[,*  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 O: u%7V/  
    L<@&nx   
    单柱几何配置 %\yK5V5  
    "3t\em!  
                                                                             >0T3'/k<H  
    P{lh)m>  
    柱子的分布                                                                           KF$%q((  
    .!j#3J..u  
    h>tsis'N9  
    • 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。 lS3 _Ild  
    • 有几种方法可以做到这一点: X RRJ)}P  
    • 逐个柱子，手动; AijUs*n 2  
    • 一次性定义在等距网格; gDhl-  
    • 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。 fMB4xbpD  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 kv%)K'fU4  
    <NL+9lR  
    数值参数设置 R1 qMg+  
    Spc&X72I  
                                                                               Isp_U5M  
    ]n1D1  
    • 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。 `1_FQnm)  
    • 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。 WH;xq^  
    • 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。 s7Qyfe&>  
    Wy,"cT  
    例1:一维Blazed 超构光栅 a^*B5G1(&  
    T`mEO\f  
    材料和介质的配置 f<=^ 4a  
    G,/Gq+WX  
                                                                             9rWLE6 `  
    see the full Application Use Case UNY@w=]<  
     1G_xP^H!  
    柱子几何及分布                                                                           oP,RlR  
       sx90lsu  
    7rPLnB]  
                                                                                     intvlki]be  
    空间频率数                                                                             _3zU,qm+  
                                                                               o5V`'[c  
    iGyVG41U  
    Z#@6#S`  
    :3 PGf  
    例2:二维光束分离超构光栅 9`,,%vdj  
    r"1A`89  
    材料和介质的配置                                                                             @p"NJx"  
    _dY:)%[]  
     M;> ha,x  
    Q{`@ G"'  
    柱子几何及分布                                                                            TVj1C  
    hX %s]"  
    MXh^dOWR  
     
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