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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                                                                             6Y#-5oE u/  
    5W0'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。 >[4;K&$B  
    7l-` k  
     (#w8/@JxF  
    ?}QHEk:H  
    超构光栅结构和建模 o=!3=2@dh  
    @ 2mJh^cj  
                                                                                 sFR'y.  
    (7P{k<5  
    VirtualLab Fusion提供： )~hsd+ 0t  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; uUAib<wdPL  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 .O\z:GrSZz  
    e`1,jt'  
    光栅周围介质   O*af`J{  
    {C=d9z~:  
                                                                                 xg'FC/1LD  
    OL{U^uOhY  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 0:(`t~  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 4|+6a6  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 {FR#je  
    O5PCR6U  
    光栅堆栈内部材料 sje}E+{[  
    w!NtN4>  
                                                                                T)o)%Yv  
    WMB~? EDhv  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 U=<E,tM  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 c;,jb  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 ]xf lfZ  
    "%+C@>`(  
    单柱几何配置 v})0zz?,1  
    K5x&:z  
                                                                             =,D3e+P'  
    ~o:lh],~  
    柱子的分布                                                                           2?LZW14$d  
    xACAtJ'gc  
    'C6 K\E  
    • 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。 U8?%Dq%i  
    • 有几种方法可以做到这一点: l?_Iu_Qp  
    • 逐个柱子，手动; B\2<r5|QG  
    • 一次性定义在等距网格; mw<LNnT{8  
    • 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。 X*F#=.lh  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 )W&H{2No  
    dMsX}=EI<  
    数值参数设置 iMnp `:*  
    CT6Ca,  
                                                                               EEQW$W1@  
    Pms"YhyZ7  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 H*_:IfI!  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 wK@k}d  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 XW6>;:4k  
    4/S% eZB  
    例1:一维Blazed 超构光栅 iARIvhfdi  
    >^%]F[Wo  
    材料和介质的配置 EfY|S3Av  
    8W?/Sg`  
                                                                             h?2qX  
    see the full Application Use Case F9q<MTh  
     X}`|"NIk.  
    柱子几何及分布                                                                           e7/ b@  
       X )d7y  
    M{+Ie?ZI  
                                                                                     oB8u[ !  
    空间频率数                                                                             \H+/D &M  
                                                                               = >)S\Dfi  
    Y5fwmH,a-  
    E1:{5F5/  
    5haJPWG|'  
    例2:二维光束分离超构光栅 HK>!%t0S  
    79<{cexP  
    材料和介质的配置                                                                             [QA@XBy6  
    xZt]s3?  
     )sG`sET]`f  
    Z^9;sb,x  
    柱子几何及分布                                                                           ']1j M n  
    *M;!{)m?  
    W[A;VOj0$  
     
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