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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                                                                             ,c YU  
    'kL>F&|  
    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。 |wKZ-6  
    [>oq~[e)?  
    z#SBt`c  
    /^ hB6_'D  
    超构光栅结构和建模 [l:3F<M  
    Txj%o5G  
                                                                            
    Q: [d   
    |Xlc2?e  
    VirtualLab Fusion提供: Gyk>5Q}}  
     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; ~}i &gd|(  
     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。 `)*   
    c&e?_@} |  
    光栅周围介质   `QC{}Oo^  
    "/[-U;ck  
                                                                            
    6K5KZZG  
    s3W35S0Q3  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 -z-58FLlO  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。  Ma0_!|i  
    • 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)。 /RT3 r  
    :\NqGS=<  
    光栅堆栈内部材料 7,d^?.~S  
    @AvXBMq|  
                                                                          
    ]m{;yOQdsC  
    Y [0 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。 #)AcK|*y  
    • 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。 B)Hs>Mh|W  
    • 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。 G9<p Yt{:  
    }"06'  
    单柱几何配置 Vrf2%$g  
    OziG|o@I  
                                                                        
    n6ETWjP  
    HIcx "y  
    柱子的分布                                                                           f\!*%xS;  
    7v}4 Pl,$4  
    .Kv>*__-Q  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 #r `hK)  
    • 有几种方法可以做到这一点: {d.`0v9h  
    • 逐个柱子,手动; /tikLJ  
    • 一次性定义在等距网格; OY*BVJ^  
    • 使用导入的数组,其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 @] 1E~  
    • 柱子的位置可以任意变化,无论是直接,或偏离其原始位置。 Is` S  
    |{k;p fPV  
    数值参数设置 l!ltgj  
    LDN'o1$qo  
                                                                          
    7 6~x|6)  
    h6}oRz9=g  
    • 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。 pM9Hav@iWU  
    • 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。 I1=YSi;A  
    • 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。 T {a%:=`  
    B08q/ qi  
    例1:一维Blazed 超构光栅 2lDgv ug  
    LyhLPU0^q  
    材料和介质的配 %L+/GtxK  
    8RbtI4  
                                                                        
    !s/ij' T  
    see the full Application Use Case wb 2N$Ew=  
    L`cc2.F  
    柱子几何及分布                                                                           u|<Z};a  
       NDglse  
    yHLc lv  
                                                                                     #.?DsK_:@  
    空间频率数                                                                             O?L _9L*  
                                                                               %4Ylq|d  
    1wmS?  
    z kYl IUD  
    <~!7?ak  
    例2:二维光束分离超构光栅 KYD,eVQ  
    p+@Wh3  
    材料和介质的配置                                                                             b{)9 ?%_  
    >Y?B(I2e  
    3!`Pv ?|o  
    P.$U6cq  
    柱子几何及分布                                                                           8K*X]Z h  
    h ^g"FSzP  
    zL5r8mD3  
     
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