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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 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             xq#U 4E  
    ?e"Wu+q~L  
    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。 w9/nVu  
    ^).WW  
     ]jZiW1C*a  
    U? {'n#n 5  
    超构光栅结构和建模 <j{0!J@:  
    E]e, cd  
                                                                                 W^5<XX,ON  
    q-A`/9  
    VirtualLab Fusion提供： -08&&H  
     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; VfQMFb',o  
     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。 x%_qJ]o  
    8f /T!5  
    光栅周围介质   ){+.8KI  
    W`w5jk'0^=  
                                                                                 i_[^s:*T  
    HyZVr2  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 {E;2&d  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 /'R UA  
    • 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)。 GS$ZvO  
    ox!|)^`$_  
    光栅堆栈内部材料 b24NL'jm  
    }f<fgY  
                                                                               A/ 7r:yO  
    >{phyByI  
    • 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。 Wv6z%r<  
    • 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。 ,`ZPtnH+  
    • 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。 Qw3a"k-  
    #[gcg]6c  
    单柱几何配置 E}xz7u   
    R88(dEK  
                                                                             34X(J-1\|i  
    Bpk@{E9  
    柱子的分布                                                                           u5u0*c  
    fo/ D3  
    @4G.(zW  
    • 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。 1<XiD 3H;  
    • 有几种方法可以做到这一点: 4]Un=?)I  
    • 逐个柱子，手动; `ENlV9  
    • 一次性定义在等距网格; 2(+RIu0d  
    • 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。 _7-"Vo X  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 O\|C,Ep m  
    N+Q(V*:3v  
    数值参数设置 \SYPu,ZT  
    Q\&AlV  
                                                                               fK)ZJ_?w,@  
    xTa4.ZXg  
    • 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。 G=r(SJq  
    • 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。 c7FfI"7HR  
    • 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。 R-g>W  
    LV}UBao5n  
    例1:一维Blazed 超构光栅 ?c|`R1D  
    '0'"k2"vC  
    材料和介质的配置 "@c';".|  
    pl jV|.?  
                                                                             r6O7&Me<  
    see the full Application Use Case V\iIvBpWg  
     cc2d/<:  
    柱子几何及分布                                                                           ~|aeKtCs(.  
       9J-!o]f .b  
    *3w/`R<\  
                                                                                     NPB,q& Th  
    空间频率数                                                                             9G`FY:(K  
                                                                               sx;V,"Y  
    <2o.,2?G  
    6T{o3wc;  
    u7WTSL%  
    例2:二维光束分离超构光栅 c~^]jqid]  
    f{+LCMbC6  
    材料和介质的配置                                                                             3/A[LL|  
    g9FVb7In_  
     h-?q6O/|  
    ;y?D1o^r8W  
    柱子几何及分布                                                                           [B2>*UPl  
    4y]:Gq z~  
    g|GvJ)VX  
     
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