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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                                                                             zCdcwTe  
    `m`Y3I  
    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。 (PC)R9r5  
    Y 8n*o3jM  
    l3xI\{jn  
    :+_  
    超构光栅结构和建模 F.{$HJ  
    2b/Cs#-  
                                                                            
    D0}r4eA  
    sOO_J!bblP  
    VirtualLab Fusion提供: `]=0oDG:1!  
     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; G3o`\4p  
     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。 mb>8=hMg  
    $x*(D|\'<  
    光栅周围介质   CjGQ  
    af'gk&%  
                                                                            
    90 >V he  
    mpNS}n6  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 *zwo="WA\t  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 VfFbZds8f  
    • 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)。 1+#E|YWJ  
    B|"-Ed  
    光栅堆栈内部材料 UP7?9\  
    f~R+Q/Gtz`  
                                                                          
    ,1B` Ve  
    NM"5.   
    • 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。 W]5Hc|!^^  
    • 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。 q+BG  
    • 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。 P]O=K  
    kEp{L  
    单柱几何配置 h=4 GSU  
    CK#i 6!~r  
                                                                        
    Q*hXFayx  
    _SnD)k+TgJ  
    柱子的分布                                                                           }]Nt:_UCX  
    7h.fT`  
    +{#L,0t  
    • 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。 k;Fxr%  
    • 有几种方法可以做到这一点: #;= sJ[m4  
    • 逐个柱子,手动; "d`u#YmR  
    • 一次性定义在等距网格; x!6<7s  
    • 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。 ,n2"N5{jw  
    • 柱子的位置可以任意变化,无论是直接,或偏离其原始位置。 * ,zrg%8  
    &smZ;yb|'h  
    数值参数设置 Q_Wg4n5  
    V%B~ q`4  
                                                                          
    h\2iArw8  
    {:|b,ep T  
    • 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。 -Jf}3$Ra  
    • 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。 yp[,WZt  
    • 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。 ^#XQ2UN  
    H>Ucmd;ay  
    例1:一维Blazed 超构光栅 6a<zZO`Z6+  
    .K]Uk/W  
    材料和介质的配置 H:P7G_!\  
    DJ9x?SL@KD  
                                                                        
    eL<jA9cJ9  
    see the full Application Use Case 0gG r/78   
    >=:^N-a  
    柱子几何及分布                                                                           rHi4Pw{L  
       lwz\" 8  
    _ds;:*N+qA  
                                                                                     %WC ^aKfY  
    空间频率数                                                                             M~n./wyC  
                                                                               gm%cAme  
    %P{3c~?DH  
    *U}ztH-+/  
    VkO*+"cGv  
    例2:二维光束分离超构光栅 'tDUPm38  
    f7|Tp m  
    材料和介质的配置                                                                             ExMd$`gW  
    BOh^oQh  
    X7[gfKGL)N  
    LlS~J K  
    柱子几何及分布                                                                           )\j dF-s  
    CZ'm|^S  
    IA{W-RRb  
     
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