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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                                                                             Wr5V`sM  
    [=_jYzD,j|  
    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。 w'3iY,_ufC  
    h65-s  
     D1mfm.9_r^  
    ilva,WFa^  
    超构光栅结构和建模 gGS=cdlV  
    )];K .zP  
                                                                                 Y]5 l.SV  
    1>&]R=  
    VirtualLab Fusion提供： +&"zU GTIc  
     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; Lu0x (/  
     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。  gRT00  
    s|B3~Q]  
    光栅周围介质   .y,0[i V N  
    XF_pN[}  
                                                                                 d5z`BH.  
    K!]/(V(}  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 @oad,=R&  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 0,8okA H  
    • 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)。 m<g~H4  
    wsVV$I[2  
    光栅堆栈内部材料 O s.4)  
    ]}(H0?OQR  
                                                                               .@Dxp]/B}  
    ~BkCp pI  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 A$xF$l  
    • 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,%C{mC  
    • 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。 y Ej^=pw  
    g2/8~cn8z  
    单柱几何配置 L`EBfz\n  
    6qd\)q6T&x  
                                                                             f:.I0 ST  
    <nK?LcP  
    柱子的分布                                                                           qc~iQSI  
    Clb@$,  
    9v!1V,`j"  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 {Fe[:\  
    • 有几种方法可以做到这一点: ^Zy% fv,  
    • 逐个柱子，手动; _W'-+,  
    • 一次性定义在等距网格; 1\rz%E  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 (41|'eB\\  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 HuKc9U'7A  
    1s@+;QUib  
    数值参数设置 L4|`;WP  
    }:*]aL<7_  
                                                                               ?r+-  
    Z} r*K%  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 wtV#l4  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 9 ea\vZ  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 x`IEU*z#  
    4^OY C  
    例1:一维Blazed 超构光栅 bl(RyA gA  
    2q4<t:!  
    材料和介质的配置 &7wd?)s  
    @Sbe^x  
                                                                             c+nq] xOs'  
    see the full Application Use Case oW Nh@C  
     ;<2 G  
    柱子几何及分布                                                                           g5QZ0Qkj  
       t; {F%9j{  
    Ev(>z-{F  
                                                                                     s1=G;  
    空间频率数                                                                             QM#4uI55B  
                                                                               #PQB(=299P  
    t9:0TBt-[  
    t#pS{.I  
    f|lU6EkU  
    例2:二维光束分离超构光栅 `eCo~(F y  
    j578)!aJ  
    材料和介质的配置                                                                             >!1.  
    ~-J]W-n  
     [ )dXIIM  
    C"T;Qp~B  
    柱子几何及分布                                                                           ><$d$(  
    0h\smqm  
    %k?U9pj^  
     
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