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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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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-04-16
    摘要                                                                             8|1^|B(l  
    US&B!Q:v  
    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。 y f1CXldi  
    P<dy3 ;  
     i\}:hU-U  
    J@"utY6N  
    超构光栅结构和建模 IfdI|ya  
    2i=H"('G)+  
                                                                                 dXvt6kF  
    P8yIegPY  
    VirtualLab Fusion提供： Y Z}cB  
     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; TvhJVVQ+?  
     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。 !R{R??  
    Xh3;   
    光栅周围介质   oW}!vf3z  
    6o&ZIYJ9k  
                                                                                 H -t|i  
    GRYe<K  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 _ *(bmJM  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 Qc-(*}  
    • 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)。 [IX+M#mf  
    mNmUUj9z  
    光栅堆栈内部材料 L^Wz vv]  
    w_-+o^  
                                                                               -$8.3\6h  
    (RL>Hn;.  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 xh9qg0d  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 y2Bh?>pg  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 qk{'!Ii  
    S\C*iGeqJ  
    单柱几何配置 %uDG75KP{  
    )najO *n  
                                                                             n2-0.Er  
    OKue" p  
    柱子的分布                                                                           /I{R23o  
    7qIB7_K5  
    6F0(aGs  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 C 0C0GqN,  
    • 有几种方法可以做到这一点: |Ur"za;%@  
    • 逐个柱子，手动; b[^{)$(  
    • 一次性定义在等距网格; X)Gp7k1w  
    • 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。 bY8GA  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 X T>('qy  
    $ @1u+w  
    数值参数设置 4jwu'7 Q  
    I."p  
                                                                               y;`eDS'0.N  
    %_)zWlN  
    • 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。 Cnh|D^{s  
    • 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。 #a~"K|' G  
    • 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。 f05d ;  
    E%pz9gcSx  
    例1:一维Blazed 超构光栅 ~1 ZD[@  
    D!3{gV#  
    材料和介质的配置 7Ua7A  
    W4(?HTWZ  
                                                                             V0i9DK|!  
    see the full Application Use Case RXSf,O  
     ;Rnhe_A.  
    柱子几何及分布                                                                           q?  z>  
       s;.=5wcvi?  
    '1+.t$"/tU  
                                                                                     'CV^M(o'9  
    空间频率数                                                                             pdz'!I  
                                                                               ,@CfVQz  
    EA0iYzV  
    kn  Hv?#  
    {U @3yB  
    例2:二维光束分离超构光栅 bKz{wm%  
    L]bVN)JU  
    材料和介质的配置                                                                             NB)t7/Us  
    O.\h'3C  
     @p!Q1-]=  
    %v=!'?VT  
    柱子几何及分布                                                                           Y`li> .\  
    zY APf &5  
    McP.9v}H0_  
     
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