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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                                                                             NI^=cN,l  
    BYh 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。 w+,Kpb<x[0  
    R&lJ& SgC  
     aicvu(%EE  
    _zuaImJ0o  
    超构光栅结构和建模 lfle7;  
    nTy8:k']  
                                                                                 Nft~UggK  
    r4X0. mPY*  
    VirtualLab Fusion提供： O %x<  
     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; -'q#u C  
     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。 DQ#rZi3I  
    V*}xlxSL  
    光栅周围介质   pfs'2AFj  
    {~L{FG)O  
                                                                                 6"OwrJB  
    Z}b25)  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 { :^;byd  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 0.MD_s0)>  
    • 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)。 O)2==_f\  
    ,b b/ $   
    光栅堆栈内部材料 d*}dM "  
    ||xiKg  
                                                                               nBN+.RB:(  
    u!]g^r  
    • 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。 eNQQ`ll@m  
    • 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。 ~!t#M2Sk  
    • 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。 E4C yW  
    )U2cS\k'7n  
    单柱几何配置 4V6^@   
    ApT8;F B  
                                                                             @k|V4  
    &d%0[Ui`  
    柱子的分布                                                                           z_;:6*l=:  
    ryC7O'j_P  
     Zk={3Y  
    • 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。 tz6N,4J?  
    • 有几种方法可以做到这一点: \H^A@f  
    • 逐个柱子，手动; 6I<^wS9j_  
    • 一次性定义在等距网格; XCN^>ToD  
    • 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。 D  ,U#z  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 qk+RZ>T<o  
    Zy J-}[z  
    数值参数设置 b +4x2{  
    rDD,eNjG  
                                                                               g"KH~bN  
    qV7F=1k]  
    • 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。 4qYT  
    • 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。 8:9/RL\"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。 -ff@W m  
    K6z)&<  
    例1:一维Blazed 超构光栅 ;YfKG8(0  
    ,E._A(Z  
    材料和介质的配置 "p"M9P'  
    \nzaF4+$  
                                                                             E!s?amM4  
    see the full Application Use Case ?=FRn pU?  
     aAi "  
    柱子几何及分布                                                                           2[V9`r8*  
       dlf nhf  
    ^e~m`R2fHh  
                                                                                     *"HA=-Z;  
    空间频率数                                                                             &{R]v/{p]  
                                                                               ([#4H3uO-  
    \F;  S  
     {F'~1qf  
    us,~<e0  
    例2:二维光束分离超构光栅 O:J;zv\  
    bT8 ?(Iu  
    材料和介质的配置                                                                             aCZ7G % Y  
    Z /*X)mBuB  
     U4.- {.  
    8o7%qWX  
    柱子几何及分布                                                                           V."qxKsz  
    |PaVb4j  
    l`b%imX  
     
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