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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 正序阅读 楼主  发表于: 2025-04-16
    摘要                                                                             G-aR%]7$g  
    Zi!Ta"}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。 M([#Py9h  
    MY&Jdmga  
     Uzu6>yT  
    RZ".?  
    超构光栅结构和建模 x]~TGzS  
    !IxO''4  
                                                                                 Rj8%% G-pt  
    c'2d+*[  
    VirtualLab Fusion提供： {@Mr7*u  
     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; 9"[;ld<  
     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。 (i1JRn-f  
    TJ|Jv8j<s  
    光栅周围介质   p?@ %/!S  
    N ##`  
                                                                                 nwRltK  
    bOS)vt*V  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 d=!:UB  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 G0cG%sIl  
    • 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)。 0XHQ 5+"8  
    N.F5)04  
    光栅堆栈内部材料 $vO&C6m$  
    1<@SMcj>  
                                                                               |{jT+  
    6*OL.~WE  
    • 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。 JzHG5nmB  
    • 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。  >@ t  
    • 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。 Yo-}uTkw  
    XR5KJl  
    单柱几何配置 ZykMri3bi  
    :|7#D,2  
                                                                             " \$^j#o  
    &4#Zi.]  
    柱子的分布                                                                           K|& f5w  
    +/:tap|V  
    ?GhyVXS y.  
    • 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。 $Y$9]G":  
    • 有几种方法可以做到这一点: vDy&sgS$<  
    • 逐个柱子，手动; _;<!8e$C  
    • 一次性定义在等距网格; ==[,;g x  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 6|TSH$w_  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 ~MpikBf  
    ~5 ^Jv m  
    数值参数设置 a"8[,A3  
    >.h:Y5  
                                                                               S63 Zk0(25  
    xQy,1f3s+  
    • 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。 )P$(]{  
    • 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。 8fR(y~_gF  
    • 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。 (FuIOR  
    U ZZJtQt  
    例1:一维Blazed 超构光栅 s -i|P  
    "Fz.# U  
    材料和介质的配置 GK?ual1  
    'U@o!\=a  
                                                                             ?KT{H( rU  
    see the full Application Use Case YJi%vQ*]  
     }D/+YG  
    柱子几何及分布                                                                           ?ukw6T  
       99m2aT()  
    xNz(LZ.c  
                                                                                     J[ds.~ $  
    空间频率数                                                                             Iv`IJQH>  
                                                                               50UdY9E_v}  
    GW2\YU^{  
    ^l &lwSRVt  
    %p Wn9  
    例2:二维光束分离超构光栅 .UyE|t4  
    Iq$| ?MH  
    材料和介质的配置                                                                             ]`^! ]Ql  
    :qYp%Ub  
     )7q$PcY  
    =Q#I@SVp2$  
    柱子几何及分布                                                                           _1" ecaA  
    g40Hj Y  
    L"_X W no  
     
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