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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                                                                             %\kOLE2`  
    v"MX>^/<  
    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。 I"t(%2*q  
    LT~YFS  
     qA:#iJ8w  
    eVR5Xar  
    超构光栅结构和建模 +hRmO  
    tdEnk.O  
                                                                                 Y(+^;Y3U  
    x%<  
    VirtualLab Fusion提供： .p ls!  
     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; ?hR7<02  
     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。 p:OPw D+  
    KYkS9_yF  
    光栅周围介质   k;EPpr-{  
    'i8 U  
                                                                                 )g|xpb  
    #$1og=  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 ;oxAe<VIj  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 e*  
    • 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)。 3loY qeP  
    D-U<u@A4  
    光栅堆栈内部材料 Z/6qG0feJ  
    Y2R\]FrT  
                                                                               8*SP~q  
    <N(oDaU  
    • 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。 EQe5JFR  
    • 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))<!3  
    • 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。 }6-ZE9H-v  
    Dw2Q 'E  
    单柱几何配置 ^#):c`  
    *<'M!iRC  
                                                                             ZCVl5R(mZ  
    SMf+qiM-E  
    柱子的分布                                                                           vZ#!uU^a:  
    ,SScf98,j  
    +y#T?!jQYj  
    • 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。 I<=Df5M  
    • 有几种方法可以做到这一点: 9]>iSG^H  
    • 逐个柱子，手动; .la&P,j_L  
    • 一次性定义在等距网格; o+?r I p  
    • 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。 GOSI3RRn  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 qUo-Dq>  
    w# * 1/N  
    数值参数设置 FZH\Q~IUV  
    .5Q:Xp  
                                                                               ]feyJLF  
    6e25V4e?I  
    • 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。 >J=<bhR  
    • 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。 '+*-s7o{  
    • 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。 tVqmn  
    {^Pq\h;  
    例1:一维Blazed 超构光栅 . -"E^f  
    O}#yijU3e  
    材料和介质的配置 -@IL"U6  
    3P <'F2o  
                                                                             q6wr=OWD  
    see the full Application Use Case `!G7k  
     A%vsno!  
    柱子几何及分布                                                                           bO<0qM~  
       ACjf\4Q  
    z]Acs  
                                                                                     =!ac7i\F  
    空间频率数                                                                             {*/dD`  
                                                                               C;a@Jjor'  
    RP(/x+V  
    j1$<]f  
    >]}yXg=QK+  
    例2:二维光束分离超构光栅 ~4)Y#IxL  
    sIm#_+Y  
    材料和介质的配置                                                                             vv 7+ >%  
    j[P8  
     2W3W/> 2 h  
    B; -2$ 77  
    柱子几何及分布                                                                           =p&sl;PsLw  
    XKq@]=\F  
    x.EgTvA&d  
     
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