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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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    光币
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             S(?A3 H  
    G$%F`R[  
    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。 A.dbb'^  
    j@ D,2B;  
     /zoy,t-i  
    /-G_0 A2wF  
    超构光栅结构和建模 o. ;Vrc  
    V)N{Fr)&  
                                                                                 U+@U/s%8  
    CxZh^V8LP  
    VirtualLab Fusion提供： [/%N2mj  
     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; PP>6  
     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。 ^gZ,A]  
    M +r!63T  
    光栅周围介质   u+KZ. n/  
    ~x#TfeU]  
                                                                                 x +pf@?w  
    2vX $:4  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 _lFw1pa#\  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 0GXY2+p}S  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 13`Mt1R  
    mbGma  
    光栅堆栈内部材料 xZlCFu   
    V 3cKbk7~  
                                                                               zdd-n[%@V  
     mPk'a  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 .\glNH1d  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 vIbM@Y4 '?  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 3m` >D e  
    jWv'`c  
    单柱几何配置 5UO+c( T  
    9S*"={}%  
                                                                             NX.xE W@  
    +8T^q,  
    柱子的分布                                                                           bAGKi.  
    ow.!4kx{d  
    tmooS7\a  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 mV$ebFco0  
    • 有几种方法可以做到这一点: o1x1SH  
    • 逐个柱子，手动; v/.'st2%  
    • 一次性定义在等距网格; qul#)HI  
    • 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。 y~@zfJ5/^  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 dQ.#8o=  
    ,_I rE  
    数值参数设置 g-~ _gt7  
    r(46jV.sD:  
                                                                               E)gD"^rex  
    ,0.kg  
    • 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。 czuIs|_K*  
    • 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。 _>R aw  
    • 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。 ExS5RV@v'  
    -HG .GA  
    例1:一维Blazed 超构光栅 N8{jvat  
    H.@$#D  
    材料和介质的配置 \}s/<Q  
    %+N]$Q  
                                                                             iM)K:L7d  
    see the full Application Use Case SG&,o =I$  
     A51 a/p#  
    柱子几何及分布                                                                           v$|~ g'6  
       ?K>)bA&l'  
    <46&R[17M  
                                                                                     K)7T]z`  
    空间频率数                                                                             ZH_$Q$9  
                                                                               0\P5=hD)K  
    Zj2 si  
    * 9^8NY]  
    si]VM_w6  
    例2:二维光束分离超构光栅 o@e/P;E  
    E1eGZ&&Gd  
    材料和介质的配置                                                                             AafS6]y  
    )8@-  
     Z8 #nu  
    dFy$w=  
    柱子几何及分布                                                                           Q[biy{(b8  
    Jr2yn{s=S  
    kGYpJg9=  
     
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