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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                                                                             O VV@  
    " O&93#8  
    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。 Ot t6y  
    8\n3 i"  
     pP. _%5  
    )`\hK  
    超构光栅结构和建模 3Vb4zZsl  
    b_0THy.Z  
                                                                                 CRb8WD6.  
    e~o!Qm  
    VirtualLab Fusion提供： y+k_&ss  
     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; w?Te%/s.  
     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。 fE#(M+(<  
    #2{-6ey  
    光栅周围介质   oaY_6  
    ~ZHjP_5Q  
                                                                                 ^|]&"OaB Z  
    bz4Gzp'6k  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 C"{^wy{sL  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 g9_zkGc7  
    • 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)。 z5+Pi:1w  
    tcD7OC:"6  
    光栅堆栈内部材料 (m~>W"x/  
    7FB?t<x  
                                                                               N'Gq9A  
    S* h52li  
    • 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。 0Y.z  
    • 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。 ]-=L7a  
    • 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。 rPV Q#iB  
    `KJ( .m  
    单柱几何配置 #lYyL`B+~  
    $%<{zWQm  
                                                                             aO6\ e>  
    IpP%WW u  
    柱子的分布                                                                           SeX]|?D  
    %b6$N_M{H1  
    \Z-th,t  
    • 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。 iSW2I~PD  
    • 有几种方法可以做到这一点: =Tj{)=^/#  
    • 逐个柱子，手动; A2_ut6&eb  
    • 一次性定义在等距网格; -'rdN i  
    • 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。 E$ d#4x  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 +C( -f  
    K9!HW&?<|  
    数值参数设置  ~?ab_CY  
    /x VHd  
                                                                               X Xque-  
    Y]z :^D  
    • 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。 j-<]OOD  
    • 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。 y Zaf q"o  
    • 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。 VtBC~?2U)B  
    ?OD$`{1  
    例1:一维Blazed 超构光栅 PmR].Ohzi  
    v 6~9)\!j  
    材料和介质的配置 q+g,?;Yx  
    C{exvLQ  
                                                                             8-Abg:)  
    see the full Application Use Case >O'\ jp}$l  
     L%'J]HL-  
    柱子几何及分布                                                                           P/%7kD@5;  
       *PJH&g#Ge  
    OO:S2-]Y>e  
                                                                                     /{T&l*'  
    空间频率数                                                                             7! O"k#  
                                                                               \PrJy6&  
    +m=b "g  
    :F(4&e=w  
    ZmA}i`  
    例2:二维光束分离超构光栅 ,Qj G|P  
    ``MO5${  
    材料和介质的配置                                                                             f:o.[4p2  
    y>o:5':;'  
     ~7m`p3W@  
    -hd  
    柱子几何及分布                                                                           19 5_1?'<  
    Z@~gN5@,M  
    FP@_V-  
     
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