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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                                                                             JaXT B"e  
    tlV>  
    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。 1%]| O  
    84DneSpHsp  
     YxlV2hcX;  
    ;RflzY|D  
    超构光栅结构和建模 dD?1te  
    iN"kv   
                                                                                 f'0n^mSP  
    T,@.RF  
    VirtualLab Fusion提供： >E|@3g +2  
     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; w>p0ldi  
     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。 wV+ W(  
    ^&zwO7cS  
    光栅周围介质   Ds9pXgU( Z  
    &8_]omuNV  
                                                                                 oN)l/"%C7/  
    YFv/t=`  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 0Jm6 r4s?  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 gD3s,<>o  
    • 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)。 01g=Cg  
    dFS>uIT7X  
    光栅堆栈内部材料 5B#q/d1/a  
    i6?,2\K  
                                                                               MIo<sJuv  
    <{bQl L  
    • 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。 [mn@/qf  
    • 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。 vp? 87h  
    • 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。 nT..+ J)  
    :tp2@*] 9Z  
    单柱几何配置 NeAkJG=<  
    _G|hKk^,  
                                                                             +>/ariRr  
    %'a%ynFs  
    柱子的分布                                                                           8W#/=Xh?  
    CL.JalR`b  
    &PaqqU.  
    • 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。 lqn7$  
    • 有几种方法可以做到这一点: {YC!pDG  
    • 逐个柱子，手动; k__iJsk  
    • 一次性定义在等距网格; (9% ki$=}+  
    • 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。 0?KXQD  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 +~?ze,Di  
    U`N|pPe:w  
    数值参数设置 (+6 8s9XS7  
    Ni#!C:q  
                                                                               Aayh'xQ  
    <nlZ?~%}  
    • 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。 rl4B(NZi}  
    • 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。 ig<Eyr  
    • 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。 oW(lQ'"  
    :i_818h!?[  
    例1:一维Blazed 超构光栅 _x&;Fa%  
    qYR $5  
    材料和介质的配置 wwrP7T+d  
    dU1w)Y  
                                                                             W^npzgDCo  
    see the full Application Use Case $3<,"&;Ecs  
     ("Z;)s4q  
    柱子几何及分布                                                                           74Xk^  8  
       v,y nz'>)  
    x=T`i-M  
                                                                                     Rt:k4Q   
    空间频率数                                                                             r8g4NsRVtv  
                                                                               &IsQgS7R  
    2_M+akqy^  
    ^]l^q'?>:  
    <~;;iM6  
    例2:二维光束分离超构光栅 IhnHNY]<g  
    K~ ,| ~  
    材料和介质的配置                                                                             YL-/z4g  
    9zSHn.y  
     JYuI~<:  
    OzY55  
    柱子几何及分布                                                                           B?A c  
    Py7!_TX  
    6hDK;J J&  
     
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