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摘要 +2`RvQN v#:#w.]-Y 复杂光学光栅结构被广泛用于多种应用,如光谱仪、近眼显示系统等。利用傅里叶模态法(FMM,或称RCWA) VirtualLab Fusion 提供了一种用于任意光栅结构严格分析的简单方法。利用图形用户界面,用户可以设置堆栈的几何形状,从而产生复杂的光栅结构。本案例主要集中于具有二维周期光栅结构的配置。 mKynp
%WHue 1. 本案例主要说明: yL&F!+(/Ix 如何在光栅工具箱中配置二维光栅结构,通过: 6Km@A M] - 基于介质的定义类型 <LQwH23@ - 基于表面的定义类型 RUm1;MWs 计算前如何改变高级选型并检查定义的结构。 axnkuP( 注意:在VirtualLab中,具有二维周期性的光栅结构称作3D光栅。因此,层状光栅(一维光栅)被称为2D光栅。 & :x_ d_Ll,*J9 2. 光栅工具箱初始化 %1a\"F![ 初始化 CD%wi:C%| - 开始→ QNzI 光栅→ ~j",ePl 一般光栅光路图(3D光栅) mYXe0E#6 u\-xlp?"o
HS]|s': 注意:对于特殊类型的光栅,如柱状光栅,可以直接选择特定的光路图。 Q&^ti)vB >f4H<V- 3. 光栅结构配置 #/!a=0 首先,必须先定义基底的厚度与材料 He. gl 在VirtualLab中,光栅结构有一个所谓的堆栈进行定义 Xm*gH, ' 堆栈可以附属在基底的一侧或两侧。 FkR9-X< 例如,堆栈选择附属在第一表面。 |i7|QLUT [Hy0j* 基于介质的定义类型 >}GtmnF (例如:柱状光栅) &V$_u#< 1. 堆栈编辑器 yb56nd 在堆栈编辑器中,可以从库中增加和插入界面和介质。 Ki{&,:@ 为了以特殊材料定义光栅,必须添加两个平面界面作为边界。 l~Hs]*jm i}N'WV`!
y} AkF2: ZY +NKb_ 两个平面界面间的介质可以使均匀的,也可以是调制的。 $0V<wsVM 通过使用后者,可以非常有效地描述复杂的光栅结构,如柱状光栅。、 *xA&t)z(i ,ClGa2O 4]u53` 2. 柱状光栅介质 !]7Z),s 在库目录“LightTrans Defined”中,在柱状介质库中可以找到铬柱。 o X )r4H? 这种类型的介质可以模拟柱状结构以及衬底上的销孔。 DzYi>
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}Zc.rk 在本例中,由铬组成的矩形柱位于熔融石英基底上 ]6Kx0mW 在堆栈编辑器的视图中,不同的材料根据折射率(深色意味着更高)用其他颜色表示。 'J#u;KJ 注意:堆栈编辑器总是提供x-z平面的横断面视图。 _5EM <Ux 请注意:界面的顺序总是从基板的表面开始计算。 yYwZZa1 选中的界面以红色高亮显示。 4*d$o=wa 此外,这里不能定义光栅前面的介质(后一个界面后面)。它是自动从光栅元件前面的材料中取出的。 ZGf R:a)wc
2G<\Wz 可以在光学设置编辑器中更改此材料。 \-$wY%7 ,1EyT> 9lNO
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堆栈周期允许控制整个配置的周期。 PsMoH/+" 对于具有二维周期性的光栅,周期必须在x和y方向上定义。 %WiDz0o 该周期也用于FMM算法的周期性边界条件。对于简单的光栅结构,建议从介质周期中选择“相关的”(Dependent)选项,并选择适当的周期介质指数。 ^.aFns{wv n.n;'p9t@ 3. 柱状光栅介质参数 `WGT`A" 通过以下参数定义柱状光栅: _Je<_pl!D
o(Yfnnuy 基材(凹槽的介质) d}j%.JJK 柱状材料(脊的材料) w2_$>z 柱的形状(矩形或椭圆形) zs:OHEZw x方向(水平方向)柱距 ET;YAa* y方向(垂直方向)柱距 O{SP4|0JV 行移(允许行位移) .(^KA{ 光栅周期在x和y方向 1p=^I'# UUJbF$@; 根据柱栅的尺寸和距离自动计算柱栅的周期。 109dB$+$ 因此,它不能单独设置,框显示为灰色。 t Sran q@8Jc[\d c1B< |