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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                                                                             r~=+>, _  
    r Hq1%)B  
    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=}w1]  
    UZ/LR  
     ~ tR!hc}  
    Hva!6vwO%O  
    超构光栅结构和建模 Q=!QCDO(  
    Eet/l]e#a  
                                                                                 u"5/QB{  
    Sy?^+JdM/  
    VirtualLab Fusion提供： pKXSJ"Xo  
     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; 3T(ft^~  
     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。 ]pNM~,  
    X,@nD@  
    光栅周围介质   At>e4t2@  
    &5jc &CS  
                                                                                 #}.{|'L  
    .\H-?6R^  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 4grV2xtX  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 yq, qS0Fo  
    • 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)。 6&+dpr&c~=  
    bZSt<cH3  
    光栅堆栈内部材料 :M;|0w*b  
    HziQ%QR  
                                                                               no\G >#  
    Lm$KR!z  
    • 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。 >mQD/U  
    • 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。 jB -A d8  
    • 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。 q: F6MW  
    pV<K=;:x>  
    单柱几何配置 *#p}FB2H#  
    ,P`:`XQ>_B  
                                                                             4WlB Q<5  
    c9gm%  
    柱子的分布                                                                           hRKJKQ@7  
    6I~M8Lo ;  
    `$4wm0G|  
    • 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。 G{pF! q  
    • 有几种方法可以做到这一点: &B8x0 yi  
    • 逐个柱子，手动; {'P?wv  
    • 一次性定义在等距网格; <_8eOL<X  
    • 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。 Yk{4 3yw  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 }K.)yv n  
    H5vg s2R  
    数值参数设置 (eT9N_W  
    !K.)Qr9V  
                                                                               (<`> B  
    UM1h[#?&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。 0kp{`3ce  
    • 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。 ME*zMLoF+  
    • 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。 D(_j;?i  
    W)2k>cS  
    例1:一维Blazed 超构光栅 laCVj6Rk  
    ?MRT  
    材料和介质的配置 ?S)Pv53>}  
    nFwg pT  
                                                                             ZjK'gu8*  
    see the full Application Use Case BMzS3;1_  
      fsKZ  
    柱子几何及分布                                                                           !':y8(Ou  
       ^6UE/4x!y  
    )x,-O#"A  
                                                                                     y7b>>|C  
    空间频率数                                                                             Np opg1Gv>  
                                                                               IjPt JwW`A  
    [ { F;4> g  
    LqQ&4I  
    0;5qo~1  
    例2:二维光束分离超构光栅 d ~CZ9h  
    1A7(s0J8 :  
    材料和介质的配置                                                                             CrGDo9JdvT  
    GKXd"8z]  
     bhjJH,%_>  
    n7#}i2:  
    柱子几何及分布                                                                           H"JzTo8u  
    @oRo6Y<-  
    ?D M!=.]  
     
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