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    [技术]超构光栅构建——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-04-16
    摘要                                                                             UI}v{05]  
    eXY*l>B  
    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。 l2"{uCcA  
    luYkC@I@a  
     HV-c DL  
    ^s/HbCA  
    超构光栅结构和建模 `9BZ))Pg  
    -&JUg o=  
                                                                                 DT`TA#O  
    ,U+y)w]ar  
    VirtualLab Fusion提供： C?jk#T  
     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; {.=089`{  
     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。 .UF](  
    DD`Bl1)  
    光栅周围介质   n,hl6[OL7  
    #nV F.  
                                                                                 +eSNwR=  
    5+*MqO>  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 @>n7  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 h.PVRAwk  
    • 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^[Ab:`}[V  
    n qSjP5  
    光栅堆栈内部材料 2Wwzcvs@  
    22aS <@}  
                                                                               ru#,pJ=O(  
    #9-qF9M  
    • 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。 P;_}nbB  
    • 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。 'B dZN  
    • 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。 w U".^ +  
    N>kY$*  
    单柱几何配置 THC7e>P4  
    M0Y#=u.  
                                                                             {~J'J$hn8  
    86pujXjc'  
    柱子的分布                                                                           [B<htD&  
     -D*,*L  
    g\_J  
    • 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。 xQLVFgd  
    • 有几种方法可以做到这一点: g=*'kj7c3  
    • 逐个柱子，手动; cP#vzFB0>  
    • 一次性定义在等距网格; bMe/jQuL.$  
    • 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。 /-%0y2"7  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 /4Ud6gscf  
    mX8k4$z  
    数值参数设置 .g/PWEr\I  
    L@9@3?  
                                                                               t&5N{C:  
    {A<pb{<u  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 {}gx;v)  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 JZ=ahSi  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 2F5*C  
    jQ>~  
    例1:一维Blazed 超构光栅 :g&9v_}&K{  
    imb.CYS74  
    材料和介质的配置 &+0WZ#VI  
    KHnq%#  
                                                                             :Vdo.uUa  
    see the full Application Use Case :$k] ;  
     Bs?B\k=  
    柱子几何及分布                                                                           8d|/^U.w~V  
       "~V|p3  
    ''p7!V?  
                                                                                     4Ny lc.2mi  
    空间频率数                                                                             W20qn>{z  
                                                                               h7?uM^p  
    ^9_4#Ep(  
    \US'tF)/  
    Z [[AmxE'l  
    例2:二维光束分离超构光栅 $3yzB9\a"  
    ,F;<Y9]  
    材料和介质的配置                                                                             G q&[T:  
    c]Z@L~WW  
     Nbyc,a[o  
    {tKi8O^Rb  
    柱子几何及分布                                                                           +cXdF  
    a ]b%v9  
    @Z+(J:Grm5  
     
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