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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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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             uulzJbV,K  
    cN#f$  
    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(+u"Kr z  
    ?} U l(  
     KKJa?e`C  
    \1#!% I=.  
    超构光栅结构和建模 78u=Jz6  
    c}#(,<8X  
                                                                                 N+ei)-  
    |>=\ VX17  
    VirtualLab Fusion提供： x!9bvQT  
     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; Wi!$bL`l  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 %967#XI[y  
    VV=6v;u`  
    光栅周围介质   Y@V6/D} 1  
    Bd*\|M  
                                                                                 I$Fr8R$  
    +P"u1q*+p  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。  2dBjc{  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 3a6  
    • 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)。 w'!J   
    |#(g 8ua7  
    光栅堆栈内部材料 %Wb$qpa  
    fuA 8jx  
                                                                               A/*h[N+2!  
    ("j*!Dsd  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 Ty"=3AvRLV  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 /pnQKy.  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 Ix|^c268o<  
    97SG;,6  
    单柱几何配置 38(|a5  
    B?<Z(d7  
                                                                             WevXQ-eKm  
    3`Q>s;DjIU  
    柱子的分布                                                                           2HJGp+H  
    Q##L|*Qy  
    m3iB`  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 qy~@cPT  
    • 有几种方法可以做到这一点: JQWW's}  
    • 逐个柱子，手动; |oJ R+  
    • 一次性定义在等距网格; 'O]Ja-  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 Kkz2N  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 8\ WOss)al  
    4xNzhnp|  
    数值参数设置 7_ah1IEK  
    "J6 aU  
                                                                               ZE>!]# ,  
    )v?-[ oR  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 2T#>66^@q  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 }X*.Vv A  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 -)ag9{*  
    4'-GcH  
    例1:一维Blazed 超构光栅 qfzT8-Y  
    HFd>UdT%  
    材料和介质的配置 vdN0YCXG  
    rSfvHO:R  
                                                                             z@S39Xp==  
    see the full Application Use Case BHBMMjY5  
     .Qeml4(`3  
    柱子几何及分布                                                                           9d!}]+"d42  
       /!Kl  
    d[.JEgU  
                                                                                     tpi>$:e  
    空间频率数                                                                             Z'sO9Sg8>  
                                                                               ePJtdKN:  
    Y4|g^>{<ni  
    f@a@R$y  
    sZhl.[&zo  
    例2:二维光束分离超构光栅 hq^@t6!C\m  
    P>t[35/1  
    材料和介质的配置                                                                             [#R<Z+c  
    A{Q:,S)  
     #D{//P|;  
    U'acVcD  
    柱子几何及分布                                                                           #dgWXO  
    9v<Sng  
    ){oVVLs  
     
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