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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                                                                             4JK6<Pk  
    +zMhA p  
    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。 )L9eLxI  
    fsjLD|?|:  
     P{)D_Bi  
    )(G<(eiD  
    超构光栅结构和建模 c)#7T<>*'  
    z~h?"'  
                                                                                 ~}b0zL  
     G06;x   
    VirtualLab Fusion提供： 7310'wc  
     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; K uwhA-IL  
     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。 }SWfP5D@  
    vy~6]hH  
    光栅周围介质   5Yv*f:  
    G@DNV3Cc  
                                                                                 y 0p=E^Q M  
    1K3XNHF  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 Z~SAlh T  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 'df@4}9  
    • 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)。 4S'e>:  
    6k0Awcr  
    光栅堆栈内部材料 7kV$O(4  
    PWS8Dpb  
                                                                               sd\}M{U  
    GImPPF  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 VL*5  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 |I1,9ex  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 dE8f?L'  
    |[n\'Xy;{  
    单柱几何配置 k+{~#@  
    g"n>v c7  
                                                                             /ZiMD;4@y  
    gWHY7rv  
    柱子的分布                                                                           h:bx0:O"  
    ?&0CEfa?  
    G h+;Vrx  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 X$==J St  
    • 有几种方法可以做到这一点: yI8 O#  
    • 逐个柱子，手动; WY|~E%k  
    • 一次性定义在等距网格; ,9G'1%z,  
    • 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。 Ydsnu  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 Bs0~P 4^  
    5(#z)T  
    数值参数设置 !jl^__ .DR  
    3q/"4D  
                                                                               0(c,J$I]Z!  
    =55)|$hgD  
    • 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。 a`yCPnB(  
    • 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。 0* x ?rO?  
    • 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。 @;9KP6d  
    :@ &e~QP(  
    例1:一维Blazed 超构光栅 %62|dhl6  
    K @&c  
    材料和介质的配置 Ke^/aGi}O  
    9u=]D> kb  
                                                                             hFoeVM[h  
    see the full Application Use Case N@0/=B[n  
     Z5rL.a&  
    柱子几何及分布                                                                           RoHX0   
       sifjmNP  
    OkQ< Sc   
                                                                                     )]Zdaw)X  
    空间频率数                                                                             9ox5,7ZQ  
                                                                               |o eg'T  
    lz0dt<8eP  
    te;bn4~  
    / tkV/  
    例2:二维光束分离超构光栅 71(ppsHk  
    ii`,cJl  
    材料和介质的配置                                                                             pPsTgGai  
    [D|Uwq  
     # .&t'"u  
    *@lVesC2  
    柱子几何及分布                                                                           lnl>!z  
    F'<XB~ &o  
    Y"5FK  
     
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