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    [技术]超构光栅构建——实例讨论 [复制链接]

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    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                                                                             w1/QnV  
    =7 l uV_5  
    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。 z|#*c5Y9w  
    ] K$YtM^  
     y;b#qUd5a  
    %3z[;&*3O  
    超构光栅结构和建模 .S k+"iH5  
    -CvmZ:n  
                                                                                 ynI e4b  
    _2fW/U54_  
    VirtualLab Fusion提供： 7HPwlS  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; p6DI7<C<H  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 @:N8V[*u  
    cYSn   
    光栅周围介质   <.h7xZ  
    XZE(& (s  
                                                                                 25X|N=}   
    )D8op;Fn  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 f_c\uN@f  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 0D5Z#iW>1  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 #u&fUxM:AS  
    1eI*.pt  
    光栅堆栈内部材料 ufXWK3~\  
    9UM)"I&k  
                                                                               N:`_Vl  
    u?,>yf.;s  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 <cTX;&0=  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 ,DFN:uf=l  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 lR?y tIY  
    KL$.E!d  
    单柱几何配置  2E*=EjGV  
    "6U0 !.ro@  
                                                                             k4{!h?h  
    xlv(PVdn  
    柱子的分布                                                                           =xk>yw!O)  
    Wl| i$L)7  
    13?:a[~=Y  
    • 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。 A$2 ;Bf  
    • 有几种方法可以做到这一点: &M|rRd~*  
    • 逐个柱子，手动; Tvv>9gS  
    • 一次性定义在等距网格; vHi%UaD-y  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 Xt$qjtVM  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 j/t%7,  
    3@~a)E}T  
    数值参数设置 AXbb-GK  
    [RBSUOF  
                                                                               o*K7(yUL4  
    _hY6 NMw  
    • 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。 sc*R:"  
    • 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。 %bw+>:Tr  
    • 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。 #$UwJB]_D  
    wR_mJMk_  
    例1:一维Blazed 超构光栅 ;1&"]N%  
    {IOc'W-C#2  
    材料和介质的配置 P%R!\i  
    vHvz-3  
                                                                             Noj*K6  
    see the full Application Use Case 1uw1(iL+  
     pCt2 -aam  
    柱子几何及分布                                                                           %oiF} >  
       3I 0pHP5  
    b36{vcs~  
                                                                                     EMnz;/dMt  
    空间频率数                                                                             c#x~x  
                                                                               0er| QC  
    j&Hui>~  
    RQ=rB9~:ZN  
    &0kr[Ik.  
    例2:二维光束分离超构光栅 b@J"b(  
    '`^~Zy?c  
    材料和介质的配置                                                                             g=mKTk   
    /)[-5n{  
     qt9jZtx  
    z#gebr~_\  
    柱子几何及分布                                                                           R+.4|1p  
    +mjwX?yF  
    PxYK)n9&  
     
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