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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                                                                             U|5nNiJM  
    uU> wg*m  
    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。 < n:}kQTT  
    UDe |Sb  
     _kdL'x  
    DEw8*MN  
    超构光栅结构和建模 `-\/$M9s=  
    R@*O!bD  
                                                                                 Y'u7 IX}  
    _6k*'aT~FK  
    VirtualLab Fusion提供： 7nVRn9Hn  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; 4:sjH.u<  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 oM)h#8bq  
    %"X-&1vV  
    光栅周围介质   a2f^x@0k  
    Lqp8yVO  
                                                                                 4_D@ST%  
    `s]4AKBO  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 \NG C$p n  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 ph}j[Co  
    • 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)。 )g|xpb  
    3s:%2%jVK  
    光栅堆栈内部材料 m$LVCB  
    MzYavg`  
                                                                               "0EA;S8$8  
    t UR c bwV  
    • 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。 QI!F6pGF  
    • 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。 nq1 9Q)  
    • 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。 GI7=x h  
    Dw2Q 'E  
    单柱几何配置 /_\#zC[  
    P0i V<T4^  
                                                                             T%F0B`  
    >m'x8xB=  
    柱子的分布                                                                           +-a&2J;J'  
    J R PSvP\  
    $>R(W=Q  
    • 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。 Kv{8iAB#c  
    • 有几种方法可以做到这一点: U{ ;l0 2S  
    • 逐个柱子，手动; Ao7`G':  
    • 一次性定义在等距网格; )B!d,HKt;  
    • 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。 +<.\5+  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 q+a.G2S  
    e9^2,:wLB  
    数值参数设置 XMRNuEU  
    r,N[)@  
                                                                               S:8OQI  
    6S.~s6o,  
    • 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。 ~/IexQB&  
    • 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。 O!Wd5Y  
    • 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。 cE{ =(OQ  
    _ jAo:K_Z  
    例1:一维Blazed 超构光栅 R[1BfZ6s  
    L7mz#CMWf  
    材料和介质的配置 3P <'F2o  
    \;]kYO}  
                                                                             ,}C8;/V  
    see the full Application Use Case S^f:`9ab9  
     5M23/= N  
    柱子几何及分布                                                                           sl/)|~3!8  
       -qebQv  
    fj 4^VXD  
                                                                                     {BO|u{C  
    空间频率数                                                                             1Qh`6Ya f  
                                                                               |*,jU;NI  
    BN@,/m9OQ%  
    ^ft]b2i  
    Jbp5'e _  
    例2:二维光束分离超构光栅 _a+ICqR  
    s6=YV0w(  
    材料和介质的配置                                                                             _1jw=5^P\i  
    8,o17}NY,  
     ?z"KnR+?Q  
    }r2[!gGd%|  
    柱子几何及分布                                                                           }#=Od e  
    16@);Ot  
    135vZ:S  
     
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