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    [技术]超构光栅构建——实例讨论 [复制链接]

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    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             #K4wO!d  
    a{-}8f6  
    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。 YE^|G,]  
    J7l1-  
     $Z;0/\r%  
    Y)a 7osML  
    超构光栅结构和建模 Z+vLEEX*uQ  
    bF}~9WEa  
                                                                                 2smLv1w@  
    H~$a6T"&  
    VirtualLab Fusion提供： +q =/}|  
     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; )D#*Q~   
     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。 UCq+F96j  
    ^ 5UIbA(  
    光栅周围介质   SYC_=X  
    \ (X~Z  
                                                                                 :ox+WY  
    N}^\$sVu_  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 nNL9B~d  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 xl<Cstr  
    • 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)。 {j^}"8GB  
    _$F I>  
    光栅堆栈内部材料 \Mi y+<8$  
    WO '33Q(  
                                                                               IJs` 3?  
    yTmoEy. q  
    • 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。 ] ^.#d  
    • 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。 gE:qMs;  
    • 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。 ^(a%B  
    j[c|np4k\  
    单柱几何配置 NB>fr#pb  
    7 bpV=  
                                                                             M#2DI?S@  
    9?]4s-~  
    柱子的分布                                                                           %pV/(/Q  
    v+Ooihxl  
    6{1c S  
    • 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。 jMZ{>l.v  
    • 有几种方法可以做到这一点: a[t2T jB  
    • 逐个柱子，手动; vu1F  
    • 一次性定义在等距网格; 4egq Y0A  
    • 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。 p5Y"W(5_  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 -x7b6o>$  
    Dmn6{jy P  
    数值参数设置 qL3*H\9N  
    MT|}[|_  
                                                                               72Ft?;R  
    ^TnBtIU-B  
    • 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。 DmPp&  
    • 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。 5H>[@_u+:  
    • 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。 ULAAY$o@5  
    Rl-Sr  
    例1:一维Blazed 超构光栅 `|Tr"xavf  
    -Vw,9VCF  
    材料和介质的配置 CYs:P8^  
    W}nD#9tL  
                                                                             V[A uw3)  
    see the full Application Use Case %?R}sUo  
     FhS:.  
    柱子几何及分布                                                                           vMDV%E S1t  
       vJ }^ p }  
    kW5g]Q   
                                                                                     > STWt>s  
    空间频率数                                                                              Wu9@Ecb  
                                                                               XkOsnI8n  
    a\aJw[d{  
    h0d;a  
    : xB<Rq  
    例2:二维光束分离超构光栅 TDk'  
    -AJe\ J 2  
    材料和介质的配置                                                                             ;ukwKf s  
    Hj$JXo[U  
     .[ NB"\<q  
    LZ}C{M{=5A  
    柱子几何及分布                                                                           Hh4$Qr;R  
    +A3@{ 2  
    K1]H~'  
     
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