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    [技术]超构光栅构建——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             s (K SN/  
    BOWOH  
    超构光栅通常由具有空间变化参数纳米柱组成,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。 IdM~' Q>\  
    loC~wm%Ql  
    *%Fu/  
    Sy' ]fGvx  
    超构光栅结构和建模 Nv^b yWqu  
    `?O0)  
                                                                            
    ^qzH(~g{M  
    u-_1)'  
    VirtualLab Fusion提供: w2 r  
     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; }'*6 A  
     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。 }m'n1tm;  
    )*`h)`\y  
    光栅周围介质   RD46@Q`  
    ~Hu!iZ2]  
                                                                            
    uaz!ze+  
    ',c~8U#q  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 ;s;3cC!  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 Bhv$   
    • 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)。 s<rV1D  
    SZEi+CRs0  
    光栅堆栈内部材料 tbWf m5$  
    ]Axz}:  
                                                                          
    hf^<lJh~=  
    78Du  
    • 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。 :PtZKt;~X  
    • 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。 {}$Zff   
    • 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。 ![ sXR  
    7Y R|6{@  
    单柱几何配置 TL)*onA9  
    9}u,`&  
                                                                        
    yIrJaS-  
    Fs].Fa  
    柱子的分布                                                                           AYgXqmH~+  
    \+l*ZNYM3  
    ?3p7MjvZ  
    • 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。 wapSpSt  
    • 有几种方法可以做到这一点: '3Lu_]I-  
    • 逐个柱子,手动; 3+15 yEeA  
    • 一次性定义在等距网格; Ml7 (<J  
    • 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。 u8]FJQ*\6+  
    • 柱子的位置可以任意变化,无论是直接,或偏离其原始位置。 *8WB($T}  
    ,wwO0,"y7  
    数值参数设置 %IX)+ Lp`  
    '*`#xNu[  
                                                                          
    xC,x_:R`  
    @phVfP"M  
    • 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。 'gvR?[!t  
    • 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。 e=WjFnK[x7  
    • 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。 z -!w/Bv@  
    -cM1]soT  
    例1:一维Blazed 超构光栅 0z8?6~M;<  
    B*,)@h  
    材料和介质的配 \gk.[={^P  
    l2qvYNMw  
                                                                        
    PDuc;RG  
    see the full Application Use Case })H d]a  
    nUOi~cs  
    柱子几何及分布                                                                           :-B+W9'5  
       {]< G=]'  
    EUi 70h +  
                                                                                     RqtBz3v  
    空间频率数                                                                             I I+y  
                                                                               `o JQA$UD  
    n7cy[%yT  
    x}yl Rg`[  
    :<t=??4m  
    例2:二维光束分离超构光栅 f9W:-00QD  
    XP:A"WK"  
    材料和介质的配置                                                                             #*'Qm  A  
    T&?g)  
    IT1YF.i  
    AJbCC  
    柱子几何及分布                                                                           sD:o 2(G*  
    x#J9GP.  
    ]>t~Bcn m  
     
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