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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                                                                             mW~t/$Y$  
    BK`NPC$a  
    超构光栅通常由具有空间变化参数的纳米柱组成，与传统光栅相比，它具有优越的性能。可以借助支柱介质在 VirtualLab Fusion 中设置此类光栅，在本例中，我们将展示如何正确配置超构光栅设置。这包括介质、材料的配置、支柱的几何形状以及支柱的空间分布。还给出了有关空间频率数量设置的附加提示。 P"d7Af  
    IlQNo 1  
     5p!X}u ]  
    &AM<H}>  
    超构光栅结构和建模 1{D_30sG.  
    kHLpa/A  
                                                                                 ,p2BB"^_i  
    X,-QxV=lc)  
    VirtualLab Fusion提供： 8axz`2`  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; -(*<2Hy4  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 o zg%-  
    `q =e<$  
    光栅周围介质   y.,S}7l:  
    vC$Q4>m  
                                                                                 !R p  
    EC9D.afy&  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 >d#oJ?goX  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 :lf;C T6$  
    • 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)。 }#0MJ6L  
    Gt;@. jY&  
    光栅堆栈内部材料 @;>i3?  
    LF o{,%B  
                                                                               81?7u!=ic+  
    w&&uk[Gh/a  
    • 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。 w1Ar[ P  
    • 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。 HqM>K*XKU  
    • 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。 X^204K%:  
    hv" 'DP  
    单柱几何配置 &?+vHE}  
    ! C}t)R]^  
                                                                             "V/|RC  
    b-Fv vA  
    柱子的分布                                                                           IX/FKSuq  
    :CH*~o  
    BP f;!.  
    • 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。 Xxl>,QUA  
    • 有几种方法可以做到这一点: 6@0 wKV!D  
    • 逐个柱子，手动; !r=^aa(\  
    • 一次性定义在等距网格; /48W]a}JS  
    • 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。 W40GW  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 b1X.#pz7F  
    .-kqt^Gc  
    数值参数设置 $#Mew:J  
     }qf9ra  
                                                                               oECM1'=Bf  
    'Na \9b(  
    • 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。 'vgO`  
    • 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。 OBF3)L]  
    • 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。 C):RE<X  
    >;E[XG^  
    例1:一维Blazed 超构光栅 :V)W?~Z7B  
    #3uBq(-Z  
    材料和介质的配置 8mjP2  
    Dq T)%a  
                                                                             @ mzf(Aq  
    see the full Application Use Case bYzBe\^3q3  
     $D,m o2I  
    柱子几何及分布                                                                           m7:E7 3:  
       3J\NkaSR  
    6{O#!o*g  
                                                                                     ` eB-C//  
    空间频率数                                                                             3YY<2<  
                                                                               !U02>X   
    )B d`N^k+  
    ] o!#]]   
    wu*WA;FnA  
    例2:二维光束分离超构光栅 IB wqu w+  
    5io7!%  
    材料和介质的配置                                                                             C,C=W]G  
    eO,  
     ~ "l a2  
    h6*=Fn7C  
    柱子几何及分布                                                                           &77]h%B >  
    M mg#Vy~  
    #Id.MLHxA_  
     
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