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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                                                                             %{-r'Yi%  
    |DYgc$2pN  
    超构光栅通常由具有空间变化参数的纳米柱组成，与传统光栅相比，它具有优越的性能。可以借助支柱介质在 VirtualLab Fusion 中设置此类光栅，在本例中，我们将展示如何正确配置超构光栅设置。这包括介质、材料的配置、支柱的几何形状以及支柱的空间分布。还给出了有关空间频率数量设置的附加提示。 /cT6X]o8  
    nyetK  
     C\4d.~C:w3  
    d$"?8r4:K  
    超构光栅结构和建模 pu5%$}dBE  
    4n"6<cO5q  
                                                                                 n?;h-KKO:  
    Lt ^*L% x  
    VirtualLab Fusion提供： `hdN 6PgK  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; JIIc4fyy8s  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 v: veKA  
    T%Bz>K  
    光栅周围介质   =3ovaP  
    W1521:  
                                                                                 1nw\?r2  
    NeJ->x,  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 #0PZa$kM(o  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。  yj=OR|v  
    • 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)。 sF>O=F-7  
    IEfYg(c0U  
    光栅堆栈内部材料 #^BttI  
    5KP\#Y  
                                                                                S'\e"w  
    {,u})U2  
    • 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。 C1+f\A|9FP  
    • 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。 +u&[ j/  
    • 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。 na|sKE;{  
    y+Hz(}4  
    单柱几何配置 Z~<=I }@  
    BeN]D  
                                                                             z(>QGzyc  
    d14n>  
    柱子的分布                                                                           a#k7 aOT0  
    4$WR8  
    Oi zj |'  
    • 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。 \|6VGh \Z  
    • 有几种方法可以做到这一点: <&#MX  
    • 逐个柱子，手动; 6ypLE@Mk  
    • 一次性定义在等距网格; K7([Gc9  
    • 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。 ([ -i5  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 [uK{``"  
    iPkCuLQ}  
    数值参数设置 #lg R"%  
    lZuH:AH  
                                                                               TQmrL  
    &q@brX<,=  
    • 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。 lx=tOfj8  
    • 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。 #]6{>n1*+w  
    • 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。 6M. |W;  
    !\[JWN@v  
    例1:一维Blazed 超构光栅 0#DEh|?  
    UfPHV%Wd  
    材料和介质的配置 Fi67"*gE  
    ;g? |y(xv  
                                                                             &^#u=w?^x  
    see the full Application Use Case 'A^q)hpax  
     3 z(4axH'  
    柱子几何及分布                                                                           HFI0\*xn(  
       yi*EobP  
    -fl6M-CYX  
                                                                                     ~bC A8  
    空间频率数                                                                             %T\hL\L?  
                                                                               Dsp$Nr%*  
    vXRY/Zzj1  
    pA8As  
    `d$@1  
    例2:二维光束分离超构光栅 )-emSV0zE  
    YcX\t6VK  
    材料和介质的配置                                                                             P!E2.K,  
    F-,chp  
     Hcwfe=K&/  
    5.oIyC^Ik  
    柱子几何及分布                                                                           : S3+UT  
    pITF%J@_]  
    <JH,B91  
     
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