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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                                                                             gtk7)Uh  
    ?OcJ )5C4  
    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。 8$6Y{$&C  
    *=]&&<  
     uE%r/:!k4$  
    LhOa{1SY  
    超构光栅结构和建模 bCo7*<I4  
    6$kqaS##  
                                                                                 cq}EZ@ .  
    '*5i)^  
    VirtualLab Fusion提供： =Je[c,&j$?  
     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; 2%LL Sa  
     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。 cAY:AtD  
    ar__ Pf6r  
    光栅周围介质   }&cu/o4  
    <0b)YJb4M  
                                                                                 ^hc!FD  
     .E`\MtA  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 8K:y\1  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 NW]Lj >0Y  
    • 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)。 KN<S}3MN  
    w>pq+og&  
    光栅堆栈内部材料 %zG;Q@  
    TE3lK(f  
                                                                               11o.c;  
    &]`(v}`]  
    • 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。 3EJj9}#x"'  
    • 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。 39:bzUIF  
    • 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。 OLyf8&AU@  
    /rWd=~[MO  
    单柱几何配置 b*a#<K$T_  
    IwQ"eUnK  
                                                                             Y<N5# );f  
    wPQH(~k:  
    柱子的分布                                                                           C _'%N lJ'  
    l4F%VR4KT  
    +"rDT1^V  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 fObg3S92  
    • 有几种方法可以做到这一点: iW$_zgN  
    • 逐个柱子，手动; J\+0[~~  
    • 一次性定义在等距网格; dBYmiF!+  
    • 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。 /rK}?U  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 'GNK"XA^  
    ??^5;P{yx  
    数值参数设置 [%q@]\U$s  
    +O8%Hm  
                                                                               .YhA@8nc~l  
    gH12[Us'`  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 q ?|,O;?  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 <c2E'U)X  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 j'Gt&\4  
    00(on28b  
    例1:一维Blazed 超构光栅 IHB} `e|  
    Bal$+S  
    材料和介质的配置 ]O]4z,n  
    Rw"sJ)/  
                                                                             r(:5kC8K  
    see the full Application Use Case U;YC}r  
     GZEc l'h*  
    柱子几何及分布                                                                           c23oCfB>  
       j_K4;k#r  
    ^]H5h]U '  
                                                                                     Kz~ps 5  
    空间频率数                                                                             6/5YjO|a  
                                                                               ^H~h\,;zQ  
    n`#tKwWHYx  
    {x|[p_?  
    K*%9)hq  
    例2:二维光束分离超构光栅 t_o['F  
    SEo'(-5  
    材料和介质的配置                                                                             Xnt~]k\"  
    +[M6X} TQ  
     s]HOGJJz  
    MV5_L3M  
    柱子几何及分布                                                                           '.on)Zd.  
    {:Orn%Q  
    &q3"g*q  
     
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