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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                                                                             -ea":}/  
    1m$:Rn^  
    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。 o+e:H jZZ  
    QkJAjmB  
     QXTl'.SfF  
    37Z@a!#  
    超构光栅结构和建模 ttlFb]zZh  
    9sQ7wlK  
                                                                                 &s.S) 'l4l  
    XJ &'4h  
    VirtualLab Fusion提供： 'C iV=&3/  
     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; CAX)AN  
     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。 fUy:TCS  
    kk6Af\NZ  
    光栅周围介质   r+6=b"  
    EqW/Wxv7b  
                                                                                 xY] Y  
    .EJo 9s'  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 ~I'1\1  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 I_|@Fn[>  
    • 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)。 \.m"u14[b  
    _.b^4^[  
    光栅堆栈内部材料 zo!e<>o  
    9"T&P_   
                                                                               X=QaTV  
    @w?y;W!a>  
    • 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。 <Lz/J-w  
    • 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。 'Em5AA`>  
    • 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。 QahM)Gb  
    |Nx7jGd:i  
    单柱几何配置 KxZup\\:v  
    0$8iWL  
                                                                             "UUzLa_  
    7OF6;@<  
    柱子的分布                                                                           S6~&g|T,  
    i7N|p9O.  
    *^|.bBG  
    • 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。 >93I|C|  
    • 有几种方法可以做到这一点: (MfPu8j  
    • 逐个柱子，手动; IIrp-EMXJ  
    • 一次性定义在等距网格; g9N_s,3jC  
    • 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。 a!iG;:K   
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 fa~4+jx>S  
    }:6$5/?  
    数值参数设置 <d&9`e1Hc  
    /*v} .fH%  
                                                                               &x= PAu  
    (RhGBgp  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 C"X; ,F<  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 >fX_zowX  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 |}hV_   
    >m66j2(H*Z  
    例1:一维Blazed 超构光栅  nIWZo ~  
    J0%e6{C1  
    材料和介质的配置 "9>.,nzt  
    h5+L/8+J^z  
                                                                             gHL v zm  
    see the full Application Use Case )HaW# ,XB  
     `dp]N0nz  
    柱子几何及分布                                                                           *Fb|iR  
       3rRN~$  
    Tj[=E  
                                                                                     $0(~ID  
    空间频率数                                                                             eyUhM jd  
                                                                               7Pb: z4j  
    yu^n;gWH  
    i.~*G8!DM  
    2.6F5&:($  
    例2:二维光束分离超构光栅 3G r:.V9=  
    r]6X  
    材料和介质的配置                                                                             !Z0p94L  
    e\Igc.  
     #KFpT__F  
    &@dMIJK"(  
    柱子几何及分布                                                                           O4l]Q  
    ZSs)AB_Pe/  
    #YEOY#  
     
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