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    [技术]超构光栅构建——实例讨论 [复制链接]

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    在线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                                                                             NLqzi%s  
    EQM {  
    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。 K%oG,-wdg  
    7:1Lol-V  
     ~>|ziHx  
    R m( "=(  
    超构光栅结构和建模 &8lZNv8;(p  
    l_p2Riv  
                                                                                 i_%_x*  
    ":ue-=&M  
    VirtualLab Fusion提供： rILYI;'o  
     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; sgFEK[w.y  
     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。 4hj|cCrO  
    k(HUUH_z  
    光栅周围介质   WsB?C&>x  
    ZECfR>`x  
                                                                                 Z T%5T}i  
    UK!(G  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 9'B `]/L  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 JZ x[W&]zT  
    • 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)。 bt?5*ETA  
    HRA|q  
    光栅堆栈内部材料 F^:3?JA _  
    ? J0y|  
                                                                               {l@{FUv  
    CU0YIL  
    • 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。 L4W5EO$  
    • 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。 hZb_P\1X  
    • 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。 RA 6w}:sq7  
    L/K(dkx  
    单柱几何配置 8s@3hXD&  
    PKz':_|  
                                                                             }SZd  
    F+qm[Bc8  
    柱子的分布                                                                           @6.vKCSE  
    2 %]X+`+O  
    vY3h3o  
    • 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。 4xj4=C~i  
    • 有几种方法可以做到这一点: yHaGkm  
    • 逐个柱子，手动; !4!~L k=  
    • 一次性定义在等距网格; DY*N|OnqJ  
    • 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。 Q!3_$<5<E>  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 *Pr )%  
    "dlV k~  
    数值参数设置 WIGi51yC.x  
    K 8O|?x]  
                                                                               #dHa,HUk  
    eMzk3eOJ  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 !,PWb3S  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 ~TtiO#,t  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 {;oPLr+Z  
    W,u:gzmhw  
    例1:一维Blazed 超构光栅 7+*WH|Z@  
    "@n%Z  
    材料和介质的配置 wL[ M:  
    O6Y0XL  
                                                                             b,@/!ia  
    see the full Application Use Case `vV7c`K?  
     h+,@G,|D  
    柱子几何及分布                                                                           xSu >  
       v@pky0  
    KPki}'GO  
                                                                                     FI.\%x  
    空间频率数                                                                             *1"+%Z^  
                                                                               Vvo 7C!$z  
    i30!}}N8  
    x1a:u  
    qP ,EBE  
    例2:二维光束分离超构光栅 lq uLT6]  
    nt<]d\o0  
    材料和介质的配置                                                                             &,/ S`ke=  
    wuBPfb  
     Y-9I3?ar  
    ry]l.@o;  
    柱子几何及分布                                                                           TqQ[_RKg2  
    +`15le`R  
    |y*c9  
     
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