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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: 2023-09-05
    摘要                                                                             8t\}c6/3"  
    H:Lt$  
    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。 %,;gP.dh7  
    >[P%Ty);  
     -lnevrl   
    O+vcs4  
    超构光栅结构和建模 s7M}NA 0  
    ['t8C  
                                                                                 sMX$Q45e  
    qp@m&GH  
    VirtualLab Fusion提供： hiIya WU  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; mR,O0O}&  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 sW'6} ^Q  
    raF] k0{  
    光栅周围介质   AZBC P  
    :ln/`_  
                                                                                 Z>h{` X\2  
    \-d '9b?  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 }Az'Zu4 =  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 952V@.Zp  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 dFMAh&:>  
    ^Rk^XQCh  
    光栅堆栈内部材料 [%? hCc  
    Pv[ykrm/  
                                                                               !"%S#nrL$  
    d QDLI  
    • 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。 :fW.-^"VP  
    • 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。 Onyh1  
    • 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。 V:8@)Hc=  
    =G*z 5 3  
    单柱几何配置 K?JV]^  
    01o [!nT  
                                                                             +8eVj#N  
    tbS#^Y  
    柱子的分布                                                                           jVs(x  
    wE8]'o  
    :^5>wDu{  
    • 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。 G4O3h Y.`  
    • 有几种方法可以做到这一点: ILNXaJ'0a  
    • 逐个柱子，手动; YLE/w@*  
    • 一次性定义在等距网格; _trpXkQp  
    • 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。 <a fO 6?`  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 eZ A6D\  
    {H'X)n$  
    数值参数设置 f:&)"  
    moe/cO5a9  
                                                                               lj Y  
    !9PX\Xbn  
    • 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。 Zq^^|[)bA  
    • 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。 1NW>wo  
    • 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。 w~p4S+k&  
    >ks3WMm  
    例1:一维Blazed 超构光栅 i:{:xKiCa  
    \Me"'.F?  
    材料和介质的配置 j+ I*Xw  
    d;<.;Od$`  
                                                                             _E&U?>g+  
    see the full Application Use Case y]w )`}Ax  
     g4i #1V=  
    柱子几何及分布                                                                           |K6nOX!i  
       8pd&3G+  
    X:DMT>5k  
                                                                                     =I7[L{+~Y  
    空间频率数                                                                             TX&[;jsj  
                                                                               sFCf\y  
    p?}&)Un  
    )G mb? !/^  
    =1eV   
    例2:二维光束分离超构光栅 V@Ax}<$A  
    $vz_%Y  
    材料和介质的配置                                                                             4^0\dq  
    <Nvlk\LQ  
     6<#Slw[  
    &:-GI)[o  
    柱子几何及分布                                                                           ]Kof sU_{  
    A(PE  
    ~ 0av3G  
     
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