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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 正序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             Uc/MPCqZ  
    L1D{LzlBti  
    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。 qba<$  
    lR\=] ]7I>  
     "Sz pFw  
    aL$m  
    超构光栅结构和建模 ;Oh4W<hH}  
    DBYD>UA  
                                                                                 oM/(&"  
    X3vTyIsn  
    VirtualLab Fusion提供： /-Y*V*E  
     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; /Y_F"GQ  
     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。 ,'?%z>RZm  
    3/+9#  
    光栅周围介质   $=uyZTYF)}  
    Qctm"g|  
                                                                                 p&ytUT na  
    hPLQ)c?   
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 B.vg2N  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 r+-KrO'  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 ]S<y,d-  
    |q"WJQ  
    光栅堆栈内部材料 B- =*"H?q  
    +h_'hz&HlS  
                                                                               -&I%=0q  
    rC V&& 09  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 jU |0!]  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 &@u;xc| v  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 M/C7<?&  
    ,7,x9qE"  
    单柱几何配置 3CK4a,]Dm  
    ]S4TX  
                                                                             6Ko[[?Lf[  
    % \p:S)R  
    柱子的分布                                                                           2mN>7Tj:  
    Cg<:C?>!p  
    Mk9'  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 Y+ 75}]B  
    • 有几种方法可以做到这一点: dmI,+hHtL  
    • 逐个柱子，手动; ,6:ya8vB  
    • 一次性定义在等距网格; ,=whwl "tA  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 ~?4'{Hc'  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 (1p[K-J)r  
    &0Yv*,4]  
    数值参数设置 VZB T'N  
    58)`1p\c'  
                                                                               a<9gD,]P  
    awLN>KI]</  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 a]XQM$T$  
    • 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。 ~&B{"d  
    • 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。 N)|mA)S)  
     w=5D>]  
    例1:一维Blazed 超构光栅 M7!>-P  
    pi7Fd\A  
    材料和介质的配置 g((glr)6M  
    CnyCEIO-  
                                                                             ]Tk3@jw+b  
    see the full Application Use Case ka? |_(  
     }PdS?[R  
    柱子几何及分布                                                                           Nr)v!z~y   
       Sn=|Q4ZN  
    H1X38  
                                                                                     t"Ok-!c|  
    空间频率数                                                                             QSPneYD  
                                                                               17g\XC@ Cl  
    ,5^XjU3c=  
    A8 V7\  
    Z]f_? @0  
    例2:二维光束分离超构光栅 d\&{Ev9v  
    t=M:L[bis;  
    材料和介质的配置                                                                             oe,I vnt  
    Wm>[5h%>  
     <?UbzT7X  
    ;v%Fw!b032  
    柱子几何及分布                                                                           G?$|aQ0j  
    DZo7T!  
    <>JN&#3?  
     
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