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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                                                                             f 0"N  
    F3 uR:)4<M  
    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-C=_v_X  
    cl2+,!:  
     {p.D E  
    kD"BsL*6!  
    超构光栅结构和建模 I'sq0^  
    '?$N.lj$d  
                                                                                 $+'bRUo  
    m 0jm$> :Z  
    VirtualLab Fusion提供： -O&u;kh4g  
     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; $4YyZ!_.@  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 HgVPyo  
    8nV#\J9  
    光栅周围介质   y&A0}>a:d  
    [v0[,K  
                                                                                 MawWgd*  
    [-Xz:  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 I| V yv  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 mE>v (JY  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 BIJlU(aF  
    ioJ~k[T  
    光栅堆栈内部材料 p-CBsm5P  
    UYw_k\  
                                                                               l(Y U9dp  
    c>~q2_} W(  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 P }BU7`8  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。  H8lh.K  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 H0dHW;U<1  
    Ire+r "am  
    单柱几何配置 GF^)](xY+  
    f52*s#4}  
                                                                             cu |S|]g  
    ?@@BIg-  
    柱子的分布                                                                           "J.7@\^ h/  
    4hQ.RO  
    &7 0o4~Fr  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 'L k& iph  
    • 有几种方法可以做到这一点: nuvRjd^N  
    • 逐个柱子，手动; t%k1=Ow5i  
    • 一次性定义在等距网格; :Qc[>:N  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 - WEEnwZ  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 #&$a7L}  
     <u=k X  
    数值参数设置 7>@g)%",  
    0`H)c) pP  
                                                                               {e/6iSpT  
    HxE`"/~.7k  
    • 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。 $ap6Vxjr  
    • 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。 Bu{1^g:  
    • 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。 pBR9)T\ n  
    r.~^h^c]  
    例1:一维Blazed 超构光栅 %C1*`"Jb&  
    bP+b~!3  
    材料和介质的配置 #Rw9 Iy4  
    }Ghh%]  
                                                                             ZC!GKW P2  
    see the full Application Use Case @lO(QpdG  
     XX9u%BZ~  
    柱子几何及分布                                                                           12olVTuw  
       [t{ed)J  
    Q>QES-.l  
                                                                                     :~PzTUz  
    空间频率数                                                                             'P`L?/_3  
                                                                               BKJwM'~  
    gX'nFGqud  
    .29y3}[PO  
    Z\ 1wEGP7{  
    例2:二维光束分离超构光栅 4k6,pt"  
    lYq/ n&@_1  
    材料和介质的配置                                                                             G&DL)ePu]m  
    n7$2 1*,  
     -ge :y2R_w  
    L2WH-XP=  
    柱子几何及分布                                                                           #ouE, <  
    qiyX{J7Z  
    Wf>P[6  
     
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