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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                                                                             G[)Ll=  
    |O%`-2p]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。 ?i>.<IPOq  
    l`:M/z6"  
     Q0Y0Zt,h  
    x\]%TTps  
    超构光栅结构和建模 ~gNa<tg"1  
    [>A%%  
                                                                                 ? DWF7{1  
    c_s=>z  
    VirtualLab Fusion提供： V2W)%c'  
     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; u}W R1u [  
     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。 vj]-p=  
    uLD%M av  
    光栅周围介质   qt=gz6!  
    ' JsP9>)  
                                                                                 wN-3@  
    V:4]]z L}  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 p~Fc *g[!  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 JK4vQWy  
    • 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)。 Smzy EMT  
    h2# G  
    光栅堆栈内部材料 X-|Lg.s  
    oyZ}JTl( Q  
                                                                               Ob$| IH8.  
    3R1v0  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 4eMNKIsvY$  
    • 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。 Bd*:y qi  
    • 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。 ?B.>VnYZ/a  
     /~yk  
    单柱几何配置 )mT{w9u  
    Q|q.~x<RQ  
                                                                             7%) F]  
    J+r\EN^9  
    柱子的分布                                                                           6nV]Ec~3[  
    >T[1=;o]  
    rH"&  
    • 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。 `bw>.Ay  
    • 有几种方法可以做到这一点: y=_8ae}aD~  
    • 逐个柱子，手动; (%=[J/F/  
    • 一次性定义在等距网格; KP `{ UD)  
    • 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。 o(Yj[:+m  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 8XZS BR(Z  
    Hy`Ee7>  
    数值参数设置 f'` QW@U  
    7SOi9JU_  
                                                                               A0Pg|M  
    r9 G}[# DO  
    • 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。 [LDsn]{  
    • 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。 &,/_"N"?D  
    • 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。 ~UA:_7#\M  
    sDA&U9;  
    例1:一维Blazed 超构光栅 OBp<A+a  
    V+myGsr`  
    材料和介质的配置 Q^}6GS$  
    xp<\7m_N  
                                                                             <\l@`x96"D  
    see the full Application Use Case {WfZE&B  
     >|Ps23J#  
    柱子几何及分布                                                                           ~ HFDX@m*  
       ;K]6/Wt  
    nA$zp  
                                                                                     Gxx:<`[ON  
    空间频率数                                                                             YTP6m9hA+  
                                                                               vDl6TKXcu  
    8D7 = ]  
    xV@/z5Tq  
    X&R ,-^  
    例2:二维光束分离超构光栅 AG/?LPJ  
    <d!_.f}v  
    材料和介质的配置                                                                             #Duz|F+%  
    1 XsB  
     OtK=UtVI  
    =s3f{0G  
    柱子几何及分布                                                                           N6yPuH  
    91Bl{  
    Ch;C\H:X  
     
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