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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                                                                             qXF#qS-28  
    sKu/VAh x  
    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。 T( LlNq  
    pUV4oyGV   
     'tJb(X!]q  
    >]dH1@@  
    超构光栅结构和建模 5`>%{ o  
    @O]v.<8  
                                                                                 a+!r5689  
    n?a?U:  
    VirtualLab Fusion提供： k[ZkVwx  
     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; gPJZpaS  
     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。 .:wo ARW!  
    S:= _o  
    光栅周围介质   ] Hiw+5n  
    2=]Xe#5J=  
                                                                                 Q0j4 c  
    tDWoQ&z2t_  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 {e]ktj#+{  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 j 3t,Cx  
    • 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)。 ; ElwF&"!X  
    tS[@3h  
    光栅堆栈内部材料 B'}pZOa[Wb  
    k]"DsN$  
                                                                               a[ Y\5Ojm  
    9]4W  
    • 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。 ]yAOKmS  
    • 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。  I?R?rW  
    • 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。 YJm64H,[  
    v$d^>+Y#  
    单柱几何配置 0wE)1w<C~  
    N+nv#]{  
                                                                             {kOTQG?y  
    Sv>bU4LHf  
    柱子的分布                                                                           ~TfN*0  
    -Cc2|~n  
    T*1`MIkv  
    • 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。 `:*O8h~i^8  
    • 有几种方法可以做到这一点: 9D`p2cO  
    • 逐个柱子，手动; ]!'}{[1}  
    • 一次性定义在等距网格; qe_qag9  
    • 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。 .~Gt=F+`s  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 o |"iW" +  
    $ISx0l~  
    数值参数设置 fN_Ilg)t?5  
    6` 4,  
                                                                               c2~oPUj  
    `gE_u  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 w|[{xn^R  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 L7"B`oa(p  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 .T*89cEu  
    `)n/J+g  
    例1:一维Blazed 超构光栅 79d< ,q;uR  
    ZOzwO6(_  
    材料和介质的配置 VlFhfOR6t  
    <tI_u ~P  
                                                                             t2_pwd*B  
    see the full Application Use Case kJNu2S  
     L g2z `uv  
    柱子几何及分布                                                                           g$T% C?  
       h { M=V  
    &:[hUn8jU  
                                                                                     $Ma*qEB  
    空间频率数                                                                             '9tV-whw  
                                                                               l|L ]==M  
    C+vk9:"  
    qk_YFR?R  
    LA4,o@V`  
    例2:二维光束分离超构光栅 uZXG"  
    P.W@5:sD  
    材料和介质的配置                                                                             w\%AR1,rs  
    M d.^r5r  
     d 6=Z=4w  
    n_eN|m?@  
    柱子几何及分布                                                                           [W Ud9fUL  
    kn= fW1  
    XGSgx  
     
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