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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                                                                             X+iULr.^`~  
    % |V:F.f  
    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。 "$_ypgRrSR  
    RA}PM?D/  
     A|^?.uIM  
    81&!!qhfS  
    超构光栅结构和建模  NNX/2  
    qyto`n7  
                                                                                 bc-"If Z&  
    u|E,Wy1  
    VirtualLab Fusion提供： W+vm!7wX0  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; O7W}Z1G  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 K^+B"  
    -kO=pYP*O  
    光栅周围介质   w jF\>  
    U4g ZW]F  
                                                                                 ts ] +W!:  
    p\ASf  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 I`|>'$E[r  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 Y*6*;0Kx  
    • 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(L {2r  
    ;8!D8o(+  
    光栅堆栈内部材料 .s+e hZ  
    fN9hBC@  
                                                                               G} p~VLf  
    <"-sN  
    • 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。 xnArYm  
    • 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。 l!1bmg#]$  
    • 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。 (L\tp> E-  
    WJ%b9{<  
    单柱几何配置 N4Ym[l  
    @[^H*^1|g  
                                                                             XH/|jE.9^|  
    Y\rKw!u_!  
    柱子的分布                                                                           c;WS !.  
    Q{%ow:;s*  
    ixp%aRRP  
    • 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。 ~DSle 3  
    • 有几种方法可以做到这一点: ji1A>jepF  
    • 逐个柱子，手动; TZ/u"' ZS  
    • 一次性定义在等距网格; rkD(K G9E  
    • 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。 54k Dez  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 pG (8VteH  
    D=8=wT2 <  
    数值参数设置 S +He  
    ow&R~_  
                                                                               >uVG]  
    R\X J  
    • 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。 V3UEuA  
    • 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。 aW"BN 5eM>  
    • 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。 qRr;&M &t_  
    yVW)DQ 4?  
    例1:一维Blazed 超构光栅 -v]7}[ .[  
    wBr0s *1I  
    材料和介质的配置 4|~o<t8  
    ;2U`?"  
                                                                             F:n7yey  
    see the full Application Use Case 0_ ;-QAd  
     \X(.%5xC  
    柱子几何及分布                                                                           1PWDK1GI8  
       wy7f7zIa  
    S2`p&\Ifn  
                                                                                     a^,Xm(Wb}  
    空间频率数                                                                             7{p,<Uz<"U  
                                                                               ?O28Q DUI  
    Qml<JF  
    rx%lL  
    FN G]  
    例2:二维光束分离超构光栅 NpSS/rd $  
    ]":PO4M$*  
    材料和介质的配置                                                                             <FP&1Eg!|  
    7r:!HmRl  
     WzF/wzR  
    >1W)J3  
    柱子几何及分布                                                                           f- _~rQ  
    pJV<#<#Z  
    At"@`1n_u'  
     
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