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    [技术]超构光栅构建——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             {_Np<r;j<  
    +I.v!P!^  
    超构光栅通常由具有空间变化参数纳米柱组成,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。 u7u~  
    I9,8HtnA  
    <)J55++  
    0lf"w@/  
    超构光栅结构和建模 hG~Uz   
    cE 2Rr  
                                                                            
    i]@c.Q iFN  
    C,3T!\  
    VirtualLab Fusion提供: /gX%ABmS  
     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; 8'% +G  
     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。 U 5clQiow  
    ,L~snR'w  
    光栅周围介质   X$PS(_M  
    th9 0O|;  
                                                                            
    1V\1]J/  
    T#/11M$uQ  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 XJ _%!  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 @M9_j{A  
    • 作为光栅效率分析的惯例,衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 ?9qAe  
    ',%5mF3j  
    光栅堆栈内部材料 ]ci RiMkT(  
    xNx`J@xt$  
                                                                          
    E~qK&7+  
    ]svw CPu C  
    • 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。 Hj1k-Bs&'w  
    • 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。 ~(M*6b  
    • 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。 hOV_Oqe4?  
    BHIM'24bp  
    单柱几何配置 )biX8yq hR  
    fA;x{0CAMX  
                                                                        
    np= J:v4  
    bf{Ep=-  
    柱子的分布                                                                           $*wu~  
    J ( =4  
    cx<h_  
    • 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。 `dP? 2-Z  
    • 有几种方法可以做到这一点: J511AoQ{R  
    • 逐个柱子,手动; 3!1&DII4  
    • 一次性定义在等距网格; cFe V?a  
    • 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。 qP@L(_=g  
    • 柱子的位置可以任意变化,无论是直接,或偏离其原始位置。 p~ mN2x]  
    &(GopWR`e  
    数值参数设置 BR%{bY^ 5p  
    *?s/Ho &'  
                                                                          
    &C\=!r0j^  
    vxF:vI# @  
    • 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。 uTxX`vH@!  
    • 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。 x!Y(Y=i>  
    • 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。 `AB~YX%(  
    5X#i65_-  
    例1:一维Blazed 超构光栅 hwc:@'  
    8U8P g2  
    材料和介质的配 T %$2k>  
    F%9e@{  
                                                                        
    T,A!5V>cX  
    see the full Application Use Case 3KB| NS  
    "Wxo[I  
    柱子几何及分布                                                                           7cy+Nz  
       dVij <! Lu  
    lK_ ~d_f  
                                                                                     Xq[:GUnt  
    空间频率数                                                                             "tEj`eR  
                                                                               z&\Il#'\m+  
    S5zpUF=  
    hqdC9?\  
    721{Ga4~S  
    例2:二维光束分离超构光栅 9<+;hH8J_r  
    "v*oga%  
    材料和介质的配置                                                                             9(i0" hS^  
    mYzsT Uq  
    nD^{Q[E6=  
    W*1d X"S  
    柱子几何及分布                                                                           u Zo]8mV  
    #p']-No  
    #JHy[!4  
     
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