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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                                                                             j],.`Y  
    { ][7Np!y  
    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'1D@f#  
    N\p]+[6  
     yt: V+qdv  
    @rE )xco  
    超构光栅结构和建模 q.km>XRk~  
    q|l|mO  
                                                                                 _O9H. _E  
    [:@?,?V\N  
    VirtualLab Fusion提供： ? 4Juw?  
     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; T<k1?h^7  
     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。 BM~niW;k  
    V_622~Tc/[  
    光栅周围介质   })vr*[  
    MPy][^s!  
                                                                                 $50"3g!Y  
    aZGDtzNG5h  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 cY'To<v  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 -8 =u{n  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 h!CX`pBM  
    i9k]Q(o  
    光栅堆栈内部材料 ]pTw]SK  
    ~(OIo7#;  
                                                                               >=:T ZU  
    2BA9T nxC  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 9Ru%E>el-  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 EFt`<qwj  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 RTBBb:eX  
    k&iScMgCTH  
    单柱几何配置 (jMAa%  
    kDl4t]j  
                                                                             Mq lo:7 ^F  
    C;:L~)C@t  
    柱子的分布                                                                           yZ)aKwj%U  
    ]N <]  
    1(7.V-(G  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 aevG<|qP  
    • 有几种方法可以做到这一点: R:BBNzY}f  
    • 逐个柱子，手动; 3H}~eEg,  
    • 一次性定义在等距网格; S*m`'  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 JBEgiQ/  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 {F+M&+``  
    qTh='~m4[  
    数值参数设置 \M"^Oe{Dy?  
    j[J@tM#  
                                                                               K[>@'P}y  
    xD= qU  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 X$|TN+Ub  
    • 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。 5ZyBP~  
    • 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。 OWXye4`*  
    6SBvn%  
    例1:一维Blazed 超构光栅 <_a70"i  
    H;*a:tbxO+  
    材料和介质的配置 tGO[A#9a  
    Ie&b <k  
                                                                             {q tc \O  
    see the full Application Use Case +>WC^s  
     JQ/t, v$G  
    柱子几何及分布                                                                           j*La ,iF  
       S|q!? /jqj  
    &e]]F#  
                                                                                     2~&hstd%  
    空间频率数                                                                             _95}ifSVm  
                                                                               <[y$D=n  
    0fPHh>u  
    q 5v?`c  
    bxhg*A  
    例2:二维光束分离超构光栅 f*T)*R_  
    B=gsd0^]  
    材料和介质的配置                                                                             42J';\)oP  
    gF,[u  
     Vy% :\p+  
    }6CXJ+-UR  
    柱子几何及分布                                                                           s@ 2 0#D  
    [UJEU~XC  
    si^4<$Nr%j  
     
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