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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                                                                             o-CJdOS  
    YIk6:W{  
    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。 ? A#z~;X@  
    CY).I`aJ  
     %C][E^9  
    x w83K  
    超构光栅结构和建模 wkpVX*DfRE  
    U)%u`C0  
                                                                                 {}C7VS1  
    v%7JZ<I'A  
    VirtualLab Fusion提供： zr9Pm6Rl  
     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; [^=8k2  
     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。 ]~M {@h!<  
    g(r'Y#U  
    光栅周围介质   dZYJ(7%  
    vHe.+XY  
                                                                                 qhf/B)  
    td$6:)  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 Q)X\VQcgj  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 %|* y/m  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 XUNgt(OGR'  
    *7V{yK$O|  
    光栅堆栈内部材料 B=/=U7T  
    $/#)  
                                                                               E :g ArQ  
    (qONeLf%  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 n?fC_dy  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 .7Bav5 ;  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 , ZW.P`  
    pG=zGx4  
    单柱几何配置 2m}]z.w#  
    ! m5\w>  
                                                                             G%/cV?18  
    3lgy X/?o  
    柱子的分布                                                                           iZ;jn8  
    (X'K)*G#  
    =,Um;hU3r  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 JkEQ@x  
    • 有几种方法可以做到这一点: -* j;  
    • 逐个柱子，手动; a2)*tbM 9\  
    • 一次性定义在等距网格; m,fr?d/;  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 m,_oX1h  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 . k DCcnm  
    ArKrsI#H-  
    数值参数设置 n{* [Y  
    yG_.|%e  
                                                                               ;G&O"S><]c  
    UM^hF%  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 l%w|f`B:  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 L7'n<$F  
    • 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。 n9yv.p]  
    !aoO,P#j  
    例1:一维Blazed 超构光栅 !}m 8]&  
    KDzIarC  
    材料和介质的配置 :{imRa-  
    >CA1Ub&ls  
                                                                             !LESRh?  
    see the full Application Use Case :udZfA\sW  
     _+7f+eB  
    柱子几何及分布                                                                           ]sIFK  
       yZ6X$I:C  
    O$\N]#  
                                                                                     sbb{VV`I  
    空间频率数                                                                             ?q7Gs)B=^'  
                                                                               v2SsfhT  
    e=C,`&s z  
    KJ |1zCM  
    R'_[RHFC  
    例2:二维光束分离超构光栅 J#^M   
    B W1O1zIh\  
    材料和介质的配置                                                                             #-8/|_*  
    riQ?'!a7  
     ![Y$[l  
    Yi,um-%  
    柱子几何及分布                                                                           Ds$;{wl#x  
    m{" zFD/  
    r4'Pf|`u  
     
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