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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: 2025-04-16
    摘要                                                                             ~@g7b`t=la  
    +JQ/DNv  
    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。 )y8 u+5^  
    yn&+ >{  
     Y [8~M8QX  
    Ej |rf Y  
    超构光栅结构和建模 )q#1C]7m*  
    7ip$#pzo  
                                                                                 u17e  
    HHd;<%q  
    VirtualLab Fusion提供： FwD"Pc2  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; 'L$%)`;e  
     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。 ks{y=@ <,  
    !=sM `(=~  
    光栅周围介质   )8ub1,C  
    H\W/;Nn  
                                                                                 ]r 6S|;:  
    Q#+y}pOLP  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 0|mF /  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 >SS YYy  
    • 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)。 RE*;_DF  
    u/W  
    光栅堆栈内部材料 2|2'?  
    ,LD[R1TU8  
                                                                               vE4ce  
    >\J({/ #O  
    • 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。 3RSiu}  
    • 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。 Yfro^}f  
    • 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。 Na6z1&wS  
    a g=,oYn  
    单柱几何配置 uU+R,P0  
    AHa%?wb  
                                                                             ~96fyk|  
    ey icMy`7{  
    柱子的分布                                                                           /HlLfW  
    ,\t:R1.  
    f8Z[prfP  
    • 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。 <m") 2dJ  
    • 有几种方法可以做到这一点: Io8h 8N-  
    • 逐个柱子，手动; 4$HU=]b6Tf  
    • 一次性定义在等距网格; m6'VMW  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 rUg<(/c  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 /Mac:;W`  
    >%x N?%  
    数值参数设置 /&PRw<}>_o  
    ar+ j`QIe  
                                                                               16;r+.FB'  
    (4;m*' X  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 NI^=cN,l  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 j=&]=0F  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 Rv-`6eyAA  
    2h_XfY'3pX  
    例1:一维Blazed 超构光栅 \w;d4r8x  
    R&lJ& SgC  
    材料和介质的配置 xEULV4Qw  
    <FaF67[Q  
                                                                             lfle7;  
    see the full Application Use Case nTy8:k']  
     1R}rL#h;=  
    柱子几何及分布                                                                           r4X0. mPY*  
       > T$M0&<  
    z' oK 0"  
                                                                                     pfs'2AFj  
    空间频率数                                                                             t[dOWgHi  
                                                                               @ PboT1  
    f1Az|h  
    { :^;byd  
    0.MD_s0)>  
    例2:二维光束分离超构光栅 D@O#P^?  
    D7X8yv1  
    材料和介质的配置                                                                             d*}dM "  
    ||xiKg  
     <`PW4zSI  
    u!]g^r  
    柱子几何及分布                                                                           X-lB1uq^  
    bi@z<Xm%  
    t\\oG H  
     
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