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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                                                                             '5V2{k$4U  
    cwK 6$Ax  
    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。 Og8:  
    !b<c*J?f  
     vas   
    ZU%7m_zO  
    超构光栅结构和建模 ]V!q"|  
    Yrb[:;Y  
                                                                                 D]nVhOg|  
    tWkD@w`Lnn  
    VirtualLab Fusion提供： {}ks[%,_\  
     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; HbWl:yU  
     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。 $j(2M?.>#  
    +(d\`{A  
    光栅周围介质   jBexEdH  
    " $5J7  
                                                                                 [([?+Ouy  
    Pyc/6~ ?  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 eJ0PSW/4l  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 yQ)y#5/<6  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 `.PZx%=  
    MW%EJT>@z  
    光栅堆栈内部材料 Z2d,J>-  
    a}l^+  
                                                                               OA#AiQUR  
    7[ )4k7  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 fDo )~t*~  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 |ToCRM  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 a@_.uD  
    SJhcmx+  
    单柱几何配置 (Sc]dH  
    [G{{f  
                                                                             Yrp WGK520  
    j>s> i  
    柱子的分布                                                                           M|e Qds  
    l_JPkM(mJw  
     ol^J-  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 nU$;W  
    • 有几种方法可以做到这一点: 4}sfJ0HhX  
    • 逐个柱子，手动; M/ @1;a@\  
    • 一次性定义在等距网格; .{as"h-.O  
    • 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。  WTi8  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 m_~!Lj[u.  
    Y4,~s64e  
    数值参数设置 (xffU%C^  
    e2|2$|  
                                                                               oGpyuB@A/  
    j["b*X`8G  
    • 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。 Kx.I'_Qk  
    • 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。 -Y'Qa/:7  
    • 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。 +5(#~  
    xcfEL_'o  
    例1:一维Blazed 超构光栅 k mjSSh/t  
    ,yW BO  
    材料和介质的配置 c%Y%c2([  
    ] dB6--  
                                                                             U1<EAGo|  
    see the full Application Use Case >x0"gh  
     -AcLh0pc  
    柱子几何及分布                                                                           S0C 7'H%?#  
       fvKb0cIx]  
    C5;=!B  
                                                                                     !MoJb#B3^]  
    空间频率数                                                                             dM"Suw  
                                                                               l@ vaupg  
    dXgj  
    o*H j E  
    8/X#thG  
    例2:二维光束分离超构光栅 uev$5jlX  
    _gZ8UZ)  
    材料和介质的配置                                                                             5tI4m#y2  
    qQC<oR  
     p$dVGvM(  
    9dl\`zlA*  
    柱子几何及分布                                                                           86!"b  
    CHp`4  
    Z_{`$nW  
     
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