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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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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             =YF\mhMQ:  
    M['25[  
    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。  /Z! ,1  
    Ek _k_!  
     ?I}jsm1)  
    /' L20aN2  
    超构光栅结构和建模 X0b :Oiw  
    Wd$N[|  
                                                                                 G+4a%?JH  
    g*t.g@B<2  
    VirtualLab Fusion提供： 7}Z.g9<  
     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; C yC<{D+  
     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。 ~] Mq'  
    efMv1>{  
    光栅周围介质   @A!Ef=R  
    !? ?Cxs'  
                                                                                 JeMhiY}  
    9Q=g]int u  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 G,{L=x Oh  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 kr8NKZ/  
    • 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)。 N\H{p %8  
    /7@@CG6b  
    光栅堆栈内部材料 QC~B8]  
    gv `jeN  
                                                                               d|on y  
    6`NsX  
    • 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。 T7m rOp  
    • 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。 OW)8Z 60  
    • 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。 `h$6MFC/g  
    \yb^%$hZ0  
    单柱几何配置 6#N1 -@  
    JC{}iG6r+  
                                                                             ~FZLA}  
    z-[Jbjhd  
    柱子的分布                                                                           dge58A)Q  
    $f1L<euH  
    ] 5P{*  
    • 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。 WSDNTfpI  
    • 有几种方法可以做到这一点: }y|% wym  
    • 逐个柱子，手动; )t&|oQ3sVG  
    • 一次性定义在等距网格; Uo^s]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。 Yc:b:\0}F6  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 &>I8^i  
    1{o CMq/v  
    数值参数设置 Uw61X>y=  
     Ea\a:  
                                                                               !"2 OcDFx  
    }C" #b\A2  
    • 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。 ZI}m~7  
    • 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。 2:p2u1Q O  
    • 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。 e-qr d  
    EXa6"D  
    例1:一维Blazed 超构光栅 D:n0d fPU  
    wk9tJ#}  
    材料和介质的配置 \vQ_:-A  
    Q2 rZMK  
                                                                             Crpk q/M  
    see the full Application Use Case -2 tZ  
     DMf^>{[  
    柱子几何及分布                                                                           9\Xl 3j!  
       M?nnpO  
     k[vn:  
                                                                                     2vWkAC;   
    空间频率数                                                                             rEAPlO.Yp  
                                                                               7/*; rT  
    E&&80[tN]  
    U#F(#3/  
    |0qk  
    例2:二维光束分离超构光栅 *ac#wEd  
    ~Dy0HVE   
    材料和介质的配置                                                                             xVl90ak  
    cz T@txF  
     snEkei|0  
    ?: meix  
    柱子几何及分布                                                                           ZgXh[UHQy  
    p{-1%jQ}]  
    ;m`I}h<  
     
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