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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                                                                             PsLMV:O9S  
    \[Dxg`;4  
    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。 &F*L=Ng  
    0?tn.<'B8T  
     oTPPYi[r  
    ,&1DKx  
    超构光栅结构和建模 pt rQ~m-  
    Nl3@i`;  
                                                                                 }T}9AQ}|  
    YM idSfi  
    VirtualLab Fusion提供： /WlpRf%  
     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; Tq r]5  
     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。 X5|<qu  
    hf/6VlZ  
    光栅周围介质   lm?1 K:+[  
    F3aOKV^  
                                                                                 +$hqwNh@Z@  
    E0miX)AG  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 [84f[`!Ui  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 H WOl79-  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 x2|YrkGv  
    J;K-Pv +  
    光栅堆栈内部材料 aIrQ=}  
    cH&-/|N  
                                                                               WW'8&:x  
    ],lrT0_cT  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 ;^q@w  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 fgs){ Ng`  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 (~R[K,G  
    '.sS"QdN  
    单柱几何配置 {xw"t9(fE  
    kj o,?$r %  
                                                                             *?zyF@K{%  
    u}eqU%  
    柱子的分布                                                                           _&Hq`KJm  
    G8w<^z>pTg  
    JMMT886  
    • 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。 gy Jx>i  
    • 有几种方法可以做到这一点: pZS0;T]W,  
    • 逐个柱子，手动; q K sI}X~  
    • 一次性定义在等距网格; ]wH,534  
    • 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。 vo9DmW  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 Osb#<9{}  
    R6^U9 fDG  
    数值参数设置 b h%@Lo  
    h|=<I)}z  
                                                                               1@&i ju5  
    @a08*"lbp  
    • 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。 PdUlwT? 8C  
    • 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。 uQwKnD?F+e  
    • 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。 5B&#Sh`r  
    1Na*7|  
    例1:一维Blazed 超构光栅 Y:GSjq  
    )ZU)$dJ>V  
    材料和介质的配置  q q%\  
    FKTdQg|NZ  
                                                                             BT|5"b}  
    see the full Application Use Case 0b )^#+  
     DrfOz#a0Uu  
    柱子几何及分布                                                                           C+, JLK  
       &n_aMZ;  
    E8[{U8)[;5  
                                                                                     K,uTO7Mk[  
    空间频率数                                                                             a J%&Y5L  
                                                                               &+@~;p 5F  
    ::k>V\;  
    334UMH__  
    ^6tcB* #A  
    例2:二维光束分离超构光栅 0q|.]:][Eo  
    _0~WT  
    材料和介质的配置                                                                             X2X.&^  
    ~FnB!Mh}?  
     {s=n "*Qp)  
    ,QDS_u$xi&  
    柱子几何及分布                                                                           ;.Lf9XJ   
    mlIX>ss|7B  
    gk"0r\Eq  
     
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