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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: 2023-09-05
    摘要                                                                             |P~;C6sf  
    m"d/b~q  
    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。 @dgH50o[  
    mR+Jws'  
     E0l _--  
    3fr^ T  
    超构光栅结构和建模 A\$ >>Z  
    Dl C@fZD  
                                                                                 .DguR2KT  
    s8<gK.atl  
    VirtualLab Fusion提供： W5pb;74|  
     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; #E$X ,[ZFo  
     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。 ]@ M5_%p  
    ?&X6:KJQ  
    光栅周围介质   >#(n"RCHf  
    cpZc9;@IC  
                                                                                 d]wD[]  
    H(-4:BD?  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 {Wv% zA*8  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 < <Y}~N  
    • 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)。 9em*r9-  
    6GL=)0Ah  
    光栅堆栈内部材料 'Ot,H_pE  
    }#`:Qb \U  
                                                                               h|;qG)f^  
    K#mOSY;}  
    • 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。 8g~EL{'  
    • 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。 E JK0  
    • 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。 aP-<4uGx  
    Sq2P-y!w  
    单柱几何配置 FjFMR 63  
    )R2XU  
                                                                             X~9j$3lUBR  
    Pm{*.AW1  
    柱子的分布                                                                           ZcE_f>KV  
    ;xYNX  
    Q<(YP.k  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 `#mK*Buem}  
    • 有几种方法可以做到这一点: ?> D tw#}  
    • 逐个柱子，手动; O;9?(:_  
    • 一次性定义在等距网格; \2C`<h$fN  
    • 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。 Wp0 Dq(  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 2 QTZwx  
    tt_o$D~kg  
    数值参数设置 s5&@Cxzl  
    *OjKc s  
                                                                               'lz "2@4{  
    w.{&=WTr  
    • 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。 ]T:;Vo  
    • 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。 B%s7bS  
    • 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。 BUZ _)  
    ,m3e?j@;r  
    例1:一维Blazed 超构光栅 9xI GV!  
    IM@tN L  
    材料和介质的配置 b7`D|7D  
    )cJ#-M2  
                                                                             _qwQ;!9  
    see the full Application Use Case =='Td[  
     2x]>l? 5b  
    柱子几何及分布                                                                           (N-RIk73/O  
       pKUP2m`MW  
    n/d`qS  
                                                                                     g=L]S-e  
    空间频率数                                                                             V9yl4q-bL  
                                                                               thlY0XCq,%  
    [lzN !!B!  
    d*8 $>GA  
    OR1DYHHT/1  
    例2:二维光束分离超构光栅 _ gj&$zP  
    G3P &{.v  
    材料和介质的配置                                                                             c_grPk2O4  
    > et-{(G  
     uA t V".  
    g#]" hn  
    柱子几何及分布                                                                           {P%9  
    HAzBy\M{  
    K7knK  
     
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