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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                                                                             Mb}QD~=M  
    )dw'BNz5hT  
    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。 I$G['` XX/  
    4F:\-O  
     {}n^cq  
    \*?~Yj #  
    超构光栅结构和建模 [|$h*YK  
    _ 4~+{l+  
                                                                                 Bk c4TO  
    qInR1r<  
    VirtualLab Fusion提供： jB2[(  
     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; nR~@#P\  
     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。 ;igIZ$&  
    <xm7qmqI  
    光栅周围介质   F/{!tx  
    'H>^2C iM  
                                                                                 rs[T=CQ  
    M|h3Wt~7  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 ADzhNf S  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 6d}lw6L  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 @Nx 9)  
    tDcT%D {:  
    光栅堆栈内部材料 @S;'@VC  
    JH9J5%sp  
                                                                               FVKTbvYn  
    + &Eqk  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 [9L:),&u  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 &p@O _0nF  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 ZLejcYS  
    #c!lS<z  
    单柱几何配置 U8?mc  
    g3y~bf  
                                                                             {!L~@r  
    ;6$jf:2m  
    柱子的分布                                                                           va@Lz&sAE%  
    =; Ff4aF  
    vk^xT  
    • 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。 F$]Pk|,  
    • 有几种方法可以做到这一点: -Q*gW2KmV  
    • 逐个柱子，手动; *g2x%aZWbG  
    • 一次性定义在等距网格; XRi8Gpg  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 ,f>k%_U}  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 g) jYFfGfH  
    >kVz49j  
    数值参数设置 #X1ND  
    3=j"=-=  
                                                                               TC*g|d @b  
    :$c |  
    • 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。  qX{+oy5  
    • 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。 VI86KJu  
    • 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。 sO@Tf\d  
    n:!_  
    例1:一维Blazed 超构光栅 "chDg(jMZ  
    {P_.~0pc*  
    材料和介质的配置 ?e 4/p  
    t{{QE:/  
                                                                              \4fQMG  
    see the full Application Use Case 9yP;@y*d  
     3!]rmZ-W  
    柱子几何及分布                                                                           %.|@]!C  
       ' `Hr}  
    Q~Wqy~tS  
                                                                                     R6->t #n,  
    空间频率数                                                                              @q) d  
                                                                               YT,{E,U;  
    3Y$GsN4ln  
    SmO~,2=  
    0g8NHkM:2a  
    例2:二维光束分离超构光栅 cr;da)  
    es7=%!0  
    材料和介质的配置                                                                             @r1_U,0e  
    r~['VhI!;E  
     ~P-mC@C  
    'I;zJ`Trd  
    柱子几何及分布                                                                           v]UwJz3<  
    CqC`8fD1  
    ]`WJOx4  
     
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