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    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 微小光学与微透镜阵列 光学设计与光学元件 计算光学带来的成像革命
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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                                                                             A yOy&]g  
    E0u&hBd3_  
    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。 [88PCA:  
    xgvwH?<  
     o;OEb  
    \Y6r !D9  
    超构光栅结构和建模 RQ8;_)%  
    #W4 "^#2  
                                                                                 F><ficT  
    h1$75E?,  
    VirtualLab Fusion提供： 3MDs?qx>s  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; S.?DR3XLc  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 z00,Vr^m  
    VDiW9]  
    光栅周围介质   Ue!yK  
    1R7tnR@[u  
                                                                                 |w5,%#AeO$  
    9|m:2["|?  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 2G_]Y8  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 k:N/-P&+  
    • 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)。 iV!V!0- @  
    gJ^taUE  
    光栅堆栈内部材料 'LR|DS[Ne  
    ClNuO  
                                                                               `^|l+TJG  
    &q#. >  
    • 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。 ` }B,w-,io  
    • 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。 ,;f5OUl?[  
    • 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。 F3L+X5D.yu  
    #5iy^?N"w  
    单柱几何配置 xqQK-?k  
    #aiI]'  
                                                                             ?-tNRIPW@p  
    !7p&n3dz  
    柱子的分布                                                                           DWN9_*{  
    M`E}1WNQ?]  
    *]nk{jo2  
    • 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。 c0;rvw7  
    • 有几种方法可以做到这一点: >]uu?!PU  
    • 逐个柱子，手动; fB]NEx|o~  
    • 一次性定义在等距网格; /!qP=ngw9  
    • 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。 B:Awy/XMi  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 |kTq &^$  
    vKfjP_0$  
    数值参数设置 ZT8LMPC  
    Ijk hV  
                                                                               Z] x6np  
     V^rL  
    • 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。 Q7i(M >|O  
    • 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。 4YR{ *  
    • 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。 `6;$Z)=.  
    G*jq5_6  
    例1:一维Blazed 超构光栅 tU *`X(;  
     1'F!C  
    材料和介质的配置 WW2hwB (  
    o8v,17 8  
                                                                             6As%<g=  
    see the full Application Use Case >#Xz~xI/I  
     L u'<4 R  
    柱子几何及分布                                                                           UEhFId  
       [J(b"c6  
    >5?:iaq z  
                                                                                      sFnR;  
    空间频率数                                                                             u[oV Jvc  
                                                                               w=a$]`  
    TdT`V f  
    =N8_S$nx(  
    MvnQUZ  
    例2:二维光束分离超构光栅 iz{TSU  
    vxLr034  
    材料和介质的配置                                                                             x<' $  
    ]61HQ  
     r4DHALu#)  
    r| )45@  
    柱子几何及分布                                                                           :Fu7T1  
    5Pxx)F9]  
    A~lc`m-  
     
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