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    [技术]超构光栅构建——实例讨论 [复制链接]

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    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                                                                             pQ:PwyU  
    cgXF|'yI&l  
    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。 v@uaf=x-  
    ?67I|@^  
     b N e\{k  
    r{R7"  
    超构光栅结构和建模 Z"|P(]A  
    =G F  
                                                                                 lO:{tV  
    ~y H>Ko9F}  
    VirtualLab Fusion提供： |kNGpwpI  
     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; &qP-x98E?  
     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。 x0h3jw+6  
     5vF}F^  
    光栅周围介质   Q_0x6]/!  
    zHOE.V2Qo  
                                                                                 tm1UH 4  
    Cm;qDvj+u  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 mhLRi\[c )  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 _+ 04M)q0  
    • 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)。 jJ"EGFa8  
    k-pEBh OH  
    光栅堆栈内部材料 -A%?T"  
    "I}Z2  
                                                                               m_"p$m;  
    -y*_.Ws9  
    • 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。 mHEf-6|C`  
    • 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。 -+=:+LhSMb  
    • 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。 >`<2}Me6  
    "x|NG,<[9  
    单柱几何配置 99Yo1Q 0  
    %FyygTb;S  
                                                                             %|(?!w7  
    2vkB<[tSs  
    柱子的分布                                                                           IiK(^:~%  
    Az< 9hk  
    V9E6W*IE  
    • 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。 z34>,0  
    • 有几种方法可以做到这一点: YZH#5]o8  
    • 逐个柱子，手动; Hg9.<|+yo  
    • 一次性定义在等距网格; M=AvD(+ha  
    • 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。 Xs>s|_T  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 3U~lI&  
    -[pCP_`)u  
    数值参数设置 !-5S8b  
    E!I  
                                                                               ?YO =J  
    8_IOJ]:w  
    • 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。 xEiX<lguyN  
    • 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。 JOdwv4(3V  
    • 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。 SCurO9RN  
    }PFt  
    例1:一维Blazed 超构光栅 m@Ip^]9ry  
    A }-&C  
    材料和介质的配置 O*rmD<L$  
    .IH@_iX  
                                                                             1O9p YW5J  
    see the full Application Use Case r9] rN  
     #A3v]'7B  
    柱子几何及分布                                                                           d=?Mj]  
       !2Y!jz  
    {,Bb"0 \  
                                                                                     )8$:DW;  
    空间频率数                                                                              L%WME8PB  
                                                                               z9M.e.  
    0F+ zG)G"  
    mLg{6qm(q  
    ;vJ\]T ml  
    例2:二维光束分离超构光栅 skI(]BDf  
    p?V ?nCv1O  
    材料和介质的配置                                                                             3ximNQ} S  
    Q54r?|'V  
     ?Q96,T-) c  
    (LRM~5KVg  
    柱子几何及分布                                                                           CZyz;Jtk  
    ^Ti_<<X  
    P{S\pWZkk  
     
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