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    [技术]超构光栅构建——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             nm)H\i  
    #"J8]3\F  
    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。 4NaL#3  
    n.&z^&$w\)  
     {k4)f ad\  
    B|9)4f&\=R  
    超构光栅结构和建模 .v?x>iV  
    +{(f@,&~{  
                                                                                 ),ur! v  
    ,@mr})s  
    VirtualLab Fusion提供： 4PtRTb0<i3  
     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; 9K]Li\  
     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。 s&UuB1   
    iI|mFc|V  
    光栅周围介质   ZG29q>  
    ^O#>LbM"x  
                                                                                 a<c]N:1  
    rucgav  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 )k)HQcfjD  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 (X=JT  
    • 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)。 ME.l{?v  
    wKxw|Fpn  
    光栅堆栈内部材料 6# [  
    s!WGs_1@  
                                                                               '3BBTr%aZ  
    `1}WQS  
    • 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。 T_\Nvzb}  
    • 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。 ='!E;  
    • 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。 GM_~2Er]  
    sIUhk7Cd8  
    单柱几何配置 -|K^!G  
    ]Sj<1tx7f  
                                                                             %.k~L  
    5`Q*  
    柱子的分布                                                                           WP*xu-(:  
    b#~K>  
    _C`&(?}  
    • 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。 ;Gc,-BDFw  
    • 有几种方法可以做到这一点: #`Af  
    • 逐个柱子，手动; J,iS<lV_  
    • 一次性定义在等距网格; tx` Z?K[  
    • 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。 /b&ka&|t  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 ,7HlYPec  
    z) :LF<  
    数值参数设置 7+!FZo{?  
    C{{RU7iqc&  
                                                                               f.yvKi.Cm  
    6zbqv6  
    • 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。 6d7E@}<  
    • 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。 azhilUD8  
    • 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。 KgD sqwy  
    WK2YHJ*$  
    例1:一维Blazed 超构光栅 RSfB9)3D  
    qLjLfJJ2  
    材料和介质的配置 0P_=Oy"l-  
    Wi U-syNh  
                                                                             6Qc *:(GE  
    see the full Application Use Case ~,^pya  
     scc+r  
    柱子几何及分布                                                                           Ew< sK9[o  
       LZ=E  
    CMhl*dH  
                                                                                     e w%rc.;  
    空间频率数                                                                             ylGT9G19  
                                                                               ltWEA  
    |*fi!nvk@  
    $)YalZ  
    SO|!x}GfI  
    例2:二维光束分离超构光栅 q1^bH 6*fl  
    dDg[ry  
    材料和介质的配置                                                                             YD9|2S!G  
    q!10 G  
     "g5<jp  
    "cZ){w  
    柱子几何及分布                                                                           9kzJ5}  
    G1 K@Ir<  
    R@df~  
     
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