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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                                                                             Q@niNDaW2  
    hc1N ~$3!G  
    超构光栅通常由具有空间变化参数的纳米柱组成，与传统光栅相比，它具有优越的性能。可以借助支柱介质在 VirtualLab Fusion 中设置此类光栅，在本例中，我们将展示如何正确配置超构光栅设置。这包括介质、材料的配置、支柱的几何形状以及支柱的空间分布。还给出了有关空间频率数量设置的附加提示。 +%&yJ4-  
    yr6V3],Tp  
     <[phnU^ 8  
    %;/P&d/  
    超构光栅结构和建模 %RVZD#zr  
    :+Z%; Dc  
                                                                                 phK/   
    4JEpl'5^Q  
    VirtualLab Fusion提供： [e q&C_|D  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; "8/,Y"W"  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 !W\+#ez  
    dI2 V>vk  
    光栅周围介质   -} +[  
    mR~&)QBP.  
                                                                                 =-T]3!   
    R/_&m$ZB  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 omFz@  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 ?5p>BER?  
    • 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)。 >usL*b0%  
    @L`jk+Y0vF  
    光栅堆栈内部材料 ,_P-$lB  
    BWNi [^]  
                                                                               fOHxtHM  
    .d*8C,  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 \^LFkp  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 KXrjqqXs  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 "|NI]Kv  
    >ef6{URy<  
    单柱几何配置 Fcx&hj1gQ  
    "&] -2(  
                                                                             &[9709 (=  
    LP-o8c  
    柱子的分布                                                                           |:o4w  
    _GPe<H  
    3R/bz0 V>  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 >_TZ'FT  
    • 有几种方法可以做到这一点: ,+VGSd  
    • 逐个柱子，手动; 0_/[k*Re  
    • 一次性定义在等距网格; >~f]_puT  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 TvM~y\s  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 "tZe>>I  
    m'U0'}Ld};  
    数值参数设置 +t.b` U`-  
    IBGrt^$M  
                                                                               h1RSVp+?n  
    54,er$$V  
    • 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。 / 1RpM]d  
    • 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。 jdN` mosJ  
    • 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。 =wJX 0A|  
    F@t3!bj9  
    例1:一维Blazed 超构光栅 ,6/V" kqIP  
    qK+5NF|  
    材料和介质的配置  }ZI7J  
    R_KH"`q  
                                                                             Wqnc{oq |$  
    see the full Application Use Case r%_djUd  
     :s,Z<^5a)g  
    柱子几何及分布                                                                           =|=(l)8  
       ~o(   
    kM 6 Qp  
                                                                                     ]5O~+Nf  
    空间频率数                                                                             Gdw VtqbX  
                                                                               W^Yxny  
    O1lNAcpeM  
    +vH4MwG$.&  
    H}!r|nG  
    例2:二维光束分离超构光栅 _t$sgz&  
    ?[AD=rUC  
    材料和介质的配置                                                                             /z!%d%"  
    F2WKd1U  
     sK{e*[I>W  
    [ 3Gf2_  
    柱子几何及分布                                                                           7v kL1IA  
    0[`^\Mv4y  
    _#niyW+?~  
     
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