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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
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-04-16
    摘要                                                                             x% XT2+  
    :Z2tig nL  
    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。 P79R~m`  
    P%GkcV  
     2bA#D%PHD  
    .S vyj  
    超构光栅结构和建模   8Uj:  
    Ku%6$C!,  
                                                                                 >C2HC6O3  
    Fd !iQ  
    VirtualLab Fusion提供： e(\Q)re5Q  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; ic~Z_?p  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 Lpm?# g uR  
     1KJZWZy  
    光栅周围介质   ( Yi=v'd  
    :`<psvd  
                                                                                 ;nf&c;D  
    iB{xvyR  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 y\_wWE  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 |a(Q4 e/,  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 U?6yke  
    g3a/;wl  
    光栅堆栈内部材料 Dm4B  
    {"4<To]z  
                                                                               )H+h ;U  
    |F~88j{VN  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 o_:Qk;t  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 Zi3T~:0p:  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 >r:X~XnRUj  
    =5_y<0`4  
    单柱几何配置 |B|@GF?:  
    y$h"ty{g  
                                                                             o>K &D$J;O  
    C*j9Iaj  
    柱子的分布                                                                           HwW6tQ  
    GXEcpc08  
    5\?3$<1 I  
    • 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。 V(I7*_ZFl  
    • 有几种方法可以做到这一点: @{bb'q['@  
    • 逐个柱子，手动; 9i[4"&K  
    • 一次性定义在等距网格; uri*lC  
    • 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。 ^cb)f_90  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 u !.DnKu  
    cI3KB-lM#  
    数值参数设置 aL 8Gnqf2  
    eRVY.E<  
                                                                               #ZF>WoC@e?  
    8qmknJC  
    • 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。 _]Ey Ea  
    • 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。 p Dm K  
    • 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。 4n4j=x]@  
    NJ>,'s  
    例1:一维Blazed 超构光栅 CnQg*+  
    U%n,XOJ  
    材料和介质的配置 p~FQcW'a~  
    9[,s4sxH  
                                                                             rx}*u3x=  
    see the full Application Use Case D8EeZUqU  
     /Bm#`?(ia  
    柱子几何及分布                                                                           y-<$bA[K~  
       t,1in4sN  
    zw< 4G[u  
                                                                                     /bi6>GaC:E  
    空间频率数                                                                             drs-mt8  
                                                                               0 S2v"(_T  
    a0{[P$$  
    Y.(v{l  
    >6k}HrS1V  
    例2:二维光束分离超构光栅 s`r-v/3l  
    8Kk3_ y  
    材料和介质的配置                                                                             lD-V9   
    7|K3WuLL  
     ~JAjr(G#o  
    AzxL%,_  
    柱子几何及分布                                                                           RP(a,D|  
    :b <KX%g  
    u7n[f@Eg,%  
     
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