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    [技术]超构光栅构建——实例讨论 [复制链接]

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    在线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                                                                             H=&/Q  
    qB F!b0lr  
    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。 aZj J]~bO  
    *IWFeu7y  
     u`Z0{d  
    {^cF(7p  
    超构光栅结构和建模 q#99iiG1  
    `z}vONXpAX  
                                                                                 #Pu@Wx  
    ])V2}gH  
    VirtualLab Fusion提供： l Io9,Ke  
     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; VU! l50   
     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。 9q1HSJ1)  
    {N!E5*$Tr  
    光栅周围介质   3vdu;W=Sz  
    >gk z4.*  
                                                                                 StU  4{  
    Vvm=MBgN  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 X,TTM,1w  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 u>}w-  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 K`QOU-M@}  
    lt{lpH  
    光栅堆栈内部材料 Y=vVxVI\  
     R"U/RS  
                                                                               sI&i{D  
    z\fW )/  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 gA~20LSt  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 R_1)mPQ^P  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 C.J`8@a]?  
    L*g. 6+2  
    单柱几何配置 :}y9$p  
    `$s)X$W?  
                                                                             &?.n2+T+ =  
    3 p/b  
    柱子的分布                                                                           {=UFk-$=  
    fdlvn*H  
    aUH\Ee^M:R  
    • 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。 qWsylC23  
    • 有几种方法可以做到这一点: (I-<f$3  
    • 逐个柱子，手动; Z_H?WGO  
    • 一次性定义在等距网格; M.>^{n$ z  
    • 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。 S6v!GQ  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 S4cpQq.  
    5Sr4-F+@%  
    数值参数设置 '_:(oAi,C  
    #6Jc}g< ?g  
                                                                               *GQDfs`m  
    (` 5FZgN  
    • 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。 8b|OXWl  
    • 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。 7vn%kW=$  
    • 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。 opsQn\4DZ?  
    z{S:X:X  
    例1:一维Blazed 超构光栅 %2f//SZ:  
    sI_7U^"[  
    材料和介质的配置 l DN"atSf  
    +l`65!"  
                                                                             Xka<I3UD5  
    see the full Application Use Case TZ[Zm  
     1y J5l,q  
    柱子几何及分布                                                                           xwRhs!`t1  
       L!t@-5~  
    9Ycn0  
                                                                                     q\%cFB}  
    空间频率数                                                                             Wf#VA;d  
                                                                               oM!xz1kVL  
    =; 0wFwSz  
    ohUdGO[/  
    hi ~}  
    例2:二维光束分离超构光栅 'JieIKu  
    j~;;l!({i  
    材料和介质的配置                                                                             ~9\$5n)a  
    8WL8/  
     &(EHq  
    }GumpT$Xw  
    柱子几何及分布                                                                           LxLy+yC#p  
    ~@T<gA9V  
    >nzu],U  
     
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