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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                                                                             4C;;V m4~  
    HPtMp#`T  
    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。 }&0LoW/  
    ChiIQWFE  
     fFJ7Y+^  
    tA(oD4H9  
    超构光栅结构和建模 d"|_NG`vr  
    ]it. R-  
                                                                                 #2]*qgA4  
    cH_qHXi[G  
    VirtualLab Fusion提供： [ja^Bhu  
     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; aL(G0@(  
     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。 qiz(k:\o  
    B^2r4 9vC  
    光栅周围介质   bxa>:71  
    vHi%UaD-y  
                                                                                 Xt$qjtVM  
    6ALjM-t=V  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 bB<S4@jF8z  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 JD *HG]  
    • 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)。 k$$SbStD  
    "(=g7,I4  
    光栅堆栈内部材料 tl dK@!E3  
    _hY6 NMw  
                                                                               sc*R:"  
    %bw+>:Tr  
    • 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。 Bz'.7" ":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。 wR_mJMk_  
    • 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。 ;1&"]N%  
    V Rv4p5  
    单柱几何配置 P%R!\i  
    vHvz-3  
                                                                             |X@s {?  
    !/G}vu  
    柱子的分布                                                                           `,AOxJ:$  
    |uy@v6  
    _|e&zr  
    • 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。 "|JbdI]%P  
    • 有几种方法可以做到这一点: _i>_Sn1"  
    • 逐个柱子，手动; 2S7 BzZ/  
    • 一次性定义在等距网格; <lzC|>BG  
    • 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。 p@pb[Bx~[  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 }[leUYi`  
    3w^W6hN)  
    数值参数设置 sqhMnDn[  
    "E+;O,N-  
                                                                               dEYw_qJ2  
    b'pwRKpx  
    • 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。 X>$Wf3  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 gw)z*3]~s  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 D2VYw<tEA  
    5& %M L  
    例1:一维Blazed 超构光栅 XoD:gf  
    u^xnOVE  
    材料和介质的配置 '=nmdqP  
    Xc[ym  
                                                                             6r"NU`1A;r  
    see the full Application Use Case 9Qszr=C0  
     A@o7  
    柱子几何及分布                                                                           G+#bO5  
       |6^a[x3/U  
    xDeM7L'  
                                                                                     6n/=n%US  
    空间频率数                                                                             25Ee+&&%  
                                                                               ~ 6=6YP  
    ZC2aIJ  
    t,LK92?  
    qJF'KHyU{l  
    例2:二维光束分离超构光栅 R:n|1]*f3X  
    OybmyGHY  
    材料和介质的配置                                                                             B^9C}QB  
    +76'(@(1Y  
     a5Vlfx  
    SN)Czi#7  
    柱子几何及分布                                                                           G1it 3^*$  
    l`~$cK!  
    gGE{r}$  
     
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