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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: 2025-04-16
    摘要                                                                             /yS/*ET8  
    rE&+fSBD  
    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。 *oU-V#   
    o:"^@3  
     "/}cV5=Z  
    J}J7A5P  
    超构光栅结构和建模 KK4"H]!.  
    +qzCy/_gd  
                                                                                 hXx.  
    Ar VNynQ  
    VirtualLab Fusion提供： Jh)K0>R  
     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; ;5wr5H3  
     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。 N"wp2w  
    %:WM]dc  
    光栅周围介质   [#-!&>  
    &33.mdBH  
                                                                                 nfbqJ  
    wz(D }N5  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 {IpIQ-@l  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 V9Gk``F<RZ  
    • 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)。 }./_fFN@  
    =ap6IVR  
    光栅堆栈内部材料 b[_${in:  
    8${Yu  
                                                                               %"> Oy&3  
    _cW6H B^j  
    • 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。 Cq-#| +zr  
    • 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。 [M{EO)  
    • 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。 ?dcR!-3  
    9?_ybO~Oq  
    单柱几何配置 >&3ATH;&(  
    $=-Q]ld&]  
                                                                             'o*:~n  
    {k}EWV  
    柱子的分布                                                                           8xEOR!\!`k  
    %g<J"/  
    L!]~ J?)  
    • 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。 2!4.L&Ki  
    • 有几种方法可以做到这一点: U~w g'  
    • 逐个柱子，手动; 4Dd7 I  
    • 一次性定义在等距网格; VI (;8  
    • 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。 l6S6Y  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 n_Ka+Y<  
    BOQeP/>  
    数值参数设置 {)vue0 vP  
    ,t]qe  
                                                                               pM i w9}  
    F|DKp[<]8  
    • 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。 6^ DsI  
    • 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。 Ph&fOj=pFb  
    • 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。 (BA2   
    7Z;w<b~  
    例1:一维Blazed 超构光栅 _x.D< n=X  
    p~sfd  
    材料和介质的配置 r_kw "9  
    &z\]A,=T c  
                                                                             BI\+ NGrB  
    see the full Application Use Case ^3-Wxn9&  
     BU="BB/[  
    柱子几何及分布                                                                           =!#iC?I  
       u%7a&1c  
    P9p{j1*;  
                                                                                     IFX|"3[$  
    空间频率数                                                                             47iwb  
                                                                               YORFq9a{R  
    yMNLsR~rh  
    $J |oVVct  
    $<UX/a\sH  
    例2:二维光束分离超构光栅 4R U1tWQ%  
    >q&Q4E0  
    材料和介质的配置                                                                             lbES9o5  
    LaE;{jY  
     axY-Vj  
    {tE/Jv $  
    柱子几何及分布                                                                           bw7!MAXd  
    bmAgB}Ior  
    ,<lxq<1I  
     
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