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    [技术]超构光栅构建——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-04-16
    摘要                                                                             <X^@*79m  
    E *6Cw l  
    超构光栅通常由具有空间变化参数纳米柱组成,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$;,CU.v  
    ufZDF=$7  
    |t&>5HM  
    S_4?K)n #  
    超构光栅结构和建模 x0D*U?A  
    VUGmi]qd  
                                                                            
    KHu+9eX  
    \?ZB]*Fu  
    VirtualLab Fusion提供: Q&ptc>{bH6  
     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; wn, KY$/  
     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。 #PW9:_BE  
    TG?brgW  
    光栅周围介质   !bx;Ta.  
    kGS;s B  
                                                                            
    =tn)}Y.<e  
    Al^d$FaF  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 o5O#vW2Il&  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 0 [# 3;a  
    • 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)。 7\[@ m3s  
    *3FKt&v 0  
    光栅堆栈内部材料 vjCu4+w($Z  
    Zw9FJ/Zn@  
                                                                          
    1~`fVg  
    wqs? 828x  
    • 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。 |\t-g" ~sN  
    • 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。 NiK4d{E&  
    • 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  
    '<xXK@=KEI  
    单柱几何配置 J#(LlCs?@c  
    8z`G,qh  
                                                                        
    mb3"U"ohs  
    c )g\/  
    柱子的分布                                                                           7#a-u<HF"  
    jo@6?( *4  
    o4,6.1}  
    • 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。 D|p9qe5%  
    • 有几种方法可以做到这一点: M `M5'f  
    • 逐个柱子,手动; 1{. |+S Z!  
    • 一次性定义在等距网格; EjR9JUu  
    • 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。 n\D&!y[]F  
    • 柱子的位置可以任意变化,无论是直接,或偏离其原始位置。 T!kN)#S  
    'ya{9EdlT  
    数值参数设置 lh7#t#  
    @ioJ] $o7  
                                                                          
    g%I"U>!2  
    $6 9&O  
    • 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。 y9GoPC`z  
    • 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。 hEH?[>9  
    • 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。 [kB7@o  
    !hy-L_wL]  
    例1:一维Blazed 超构光栅 5 PJhEB  
    pa3{8x{9m  
    材料和介质的配 <2x^slx)?  
    n'LrQU  
                                                                        
    q:0N<$63  
    see the full Application Use Case KYI/  
    $GcqBg-Hi  
    柱子几何及分布                                                                           C2I_%nU Z1  
       j2[+z tG  
    ie95rZp  
                                                                                     0i>5<ej,f  
    空间频率数                                                                             ()?(I?II  
                                                                               1(R}tRR7R  
    R+z2}}Z!`  
    ^ VyKd  
    'GWN~5  
    例2:二维光束分离超构光栅 [ l??A3G  
    lb3b m)@:  
    材料和介质的配置                                                                             MJO-q $)c  
    @b%=H/5\  
    4k1xy##  
    yx[/|nZDC4  
    柱子几何及分布                                                                           /Cr%{'Pzk  
    L`TLgH&?R  
    1R%.p7@5QU  
     
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