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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 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             F|K4zhK  
    Bx!` UdRn  
    超构光栅通常由具有空间变化参数纳米柱组成,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。 W)~.o/;  
    C7_T]e<  
    0>MI*fnY"  
    c9@jyq_H?  
    超构光栅结构和建模 .O.R  
    @h,$&=HY  
                                                                            
    <5}du9@  
    4^^rOi0  
    VirtualLab Fusion提供: GLF"`M/g  
     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; yE9.]j  
     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。 *03/ :q^(  
    )fL*Ws6  
    光栅周围介质   PCfs6.*5Mf  
    5z>\'a1U  
                                                                            
    B9-[wg#0G  
    04d$_1:}a  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 w8ld* z  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 -y.AJ~T  
    • 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)。 _?c.3+;s  
    ,e_#   
    光栅堆栈内部材料 wO%:WL$5  
    /CE d 14.  
                                                                          
    `{_PSzM  
    (W!$6+GT  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 &/?jMyD@  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中,有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 uy:=V }p  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 tY=TY{RY  
    2f4c;YS  
    单柱几何配置  RZ%X1$  
    0z#kV}wE  
                                                                        
    Af<>O$$6  
    8E[`H  
    柱子的分布                                                                           :n9^:srGZH  
    ;P~S/j[ 8  
    #wiP{+%b  
    • 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。 &Qjl|2  
    • 有几种方法可以做到这一点: 2GzpWV(  
    • 逐个柱子,手动; j@!}r|-T  
    • 一次性定义在等距网格; <z)G& h@  
    • 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。 G'f"w5%qZv  
    • 柱子的位置可以任意变化,无论是直接,或偏离其原始位置。 e8bJ]  
    3>Snd9Q  
    数值参数设置 >6+K"J-@  
    &N0|tn  
                                                                          
    NM.B=<Aw*  
    ,&G M\FTeb  
    • 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。 qKC*j DW  
    • 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。 %'z3es0  
    • 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。 _6 `4_<c=  
    Jo<6M'  
    例1:一维Blazed 超构光栅 *xP:7K  
    UV.9 KcN.  
    材料和介质的配 T@.D5[q0:  
    5zOSb$;  
                                                                        
    koZp~W-  
    see the full Application Use Case "cM5=;  
    BH a>2N  
    柱子几何及分布                                                                           K/cK6Yr  
       F JhVbAMd  
    w}q"y+=Z:  
                                                                                     EQC  
    空间频率数                                                                             =i?,y +<  
                                                                               F DX+  
    @x +#ZD(  
    e~?]F 0/  
    G.TX1  
    例2:二维光束分离超构光栅 \'*`te:{  
    cyg>h X{U  
    材料和介质的配置                                                                             ku8c)  
    V"iLeC  
    ~7'.{VrU  
    H_nJST<v`  
    柱子几何及分布                                                                           TVwYFX  
    P^W47 SO  
    tb3fz")UC  
     
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