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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                                                                             6Z#Nh@!+C  
    $jh$nMx)!  
    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。 y p{Dl  
    NHyUHFY  
     $5G(_   
    .c]>*/(+  
    超构光栅结构和建模 G;cC!x<  
    f u\j  
                                                                                 %^lD  
    *Ze0V9$'  
    VirtualLab Fusion提供： |E6_TZ#=  
     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; kfas4mkc  
     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。 Nut&g"u2  
    #>aq'47j  
    光栅周围介质   u $-&Im<  
    Fya*[)HBo  
                                                                                  ri4z^1\  
    ?=Ceo#Er  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 A!!!7tj  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 VCc=dME  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 Ich^*z(F$  
    7 w,D2T  
    光栅堆栈内部材料 i=<;$+tW  
    _}p [(sTV  
                                                                               k vZw4Pk  
    9oc_*V0<  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 P,pC Z+H  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 nQV0I"f]?]  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 5XX)8gAo  
    !o`7$`%Wz\  
    单柱几何配置 mTu>S  
    i;{lY1  
                                                                             rAP="H<  
    8'@5X-nD  
    柱子的分布                                                                           L<=Dl  
    | U0s1f  
    DQK?y=vf  
    • 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。 ka!w\v  
    • 有几种方法可以做到这一点: 2Pm}wD^`  
    • 逐个柱子，手动; `oNJ=,p  
    • 一次性定义在等距网格; e bp t/q[  
    • 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。 I]d-WTd  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 \;MP|:{pU  
    dz+!yE\f$  
    数值参数设置 PY_8*~Z  
    g|uyQhsg  
                                                                                mhrF9&s  
    bDl#806PL  
    • 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。 }I uqB*g[t  
    • 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。 `l'T/F \  
    • 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。 U%bm{oVn  
    tgG 8pL  
    例1:一维Blazed 超构光栅 &1<[@:;  
    5QK%BiDlr  
    材料和介质的配置 + Fo^NT  
    ',g%L_8Sq  
                                                                             E0RqY3  
    see the full Application Use Case rkji#\_-FV  
     ;SI (5rS?  
    柱子几何及分布                                                                           Nzgi)xX0HX  
       <vWP_yy  
    ) ??N]V_U  
                                                                                     OEaL2T  
    空间频率数                                                                             # &)H&H}  
                                                                               nuWQ3w p[e  
    vC>2%Zgf-  
    .F$}a%  
    g]Y%c73  
    例2:二维光束分离超构光栅 VsSAb%  
    >k`qPpf&  
    材料和介质的配置                                                                             4GI3|{  
    l4i 51S"  
     ]wDqdD y7S  
    tn Ufi8\ob  
    柱子几何及分布                                                                           }Fu1Y@M%  
    R.WB.FP  
    }0\SNpVN  
     
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