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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                                                                             l 1BAW$  
    Xx^v%[!`+  
    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。 = d!YM6G  
    /vqsp0e"H  
     R1/mzPG  
    zB6&),[,v  
    超构光栅结构和建模 WmblY2  
    OV-#8RXJ  
                                                                                 kP&Ekjt@  
    Fn;Gq-^7@  
    VirtualLab Fusion提供： Enhrkk  
     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; hM8FN  
     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。 :|=Xh"l"  
    P_E xh]P  
    光栅周围介质   0}\8,U  
    {dvsZJj  
                                                                                 "@itn  
    n%{oFTLCo  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 bhCAx W  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 2K2*UC`f  
    • 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)。 B\>3[_n  
    a*o k*r  
    光栅堆栈内部材料  s)9 sb J  
    %z["TVH  
                                                                               l, -q:8  
    .j`8E^7<  
    • 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。 J*qo3aJjE  
    • 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。 JL?|NV-  
    • 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。 B(pHo&ox  
    K$-|7tJon  
    单柱几何配置 bE"J&;|  
    ^K!R4Y4t  
                                                                             3\5I4#S  
    A~'p~ @L  
    柱子的分布                                                                           0Pg@%>yb~  
    <##aD3)  
    d)v!U+-|'  
    • 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。 Jv D`RUh  
    • 有几种方法可以做到这一点: \6,Z<.I  
    • 逐个柱子，手动; _;k))K^  
    • 一次性定义在等距网格; NqN9  
    • 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。 oRl@AhS  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 9`DY6qfly  
    UG,n q  
    数值参数设置 $)7Af6xD  
    T!Uf PfEI  
                                                                               oX[I4i%G  
    #M8>)oc  
    • 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。 bt?)ryu  
    • 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。 _P{v=`]Eu  
    • 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。 DZX4c2J  
    CIf""gL9  
    例1:一维Blazed 超构光栅 90+Hv:wF  
    %l)~C%T  
    材料和介质的配置 M,N(be-  
    BC1P3Sk 6X  
                                                                             ~Nl`Zmn(A|  
    see the full Application Use Case A;Uw b  
     LP}YH W/  
    柱子几何及分布                                                                           Rj,M|9Y)o  
       #>qA&*+{n  
    JT 5+d ,  
                                                                                     8R.`*  
    空间频率数                                                                             JPS<e*5  
                                                                               XBHv V05mv  
    OTwXc*2u]  
    2N_9S?a3sK  
    Z!qF0UDj  
    例2:二维光束分离超构光栅 }ilX 2s?>  
    r#K"d  
    材料和介质的配置                                                                             .s<tQU  
    0qD.OF)8  
     Cl3hpqv1I  
    ak;S Ie  
    柱子几何及分布                                                                           IctLhYZ  
    {m<!-B95  
    E{6X-C[)v  
     
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