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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                                                                             v(i1Z}*b  
    Z&AHM &,yj  
    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。 F<6KaZ|  
    =x|##7  
    )6O\WB|  
    53g8T+`\(  
    超构光栅结构和建模 $q4XcIX 7  
    QC$=Fs5+  
                                                                            
    <1;,B%_^  
    p.6$w:eV  
    VirtualLab Fusion提供: _ C7abw-  
     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; $)kk8Q4+K  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率,偏振灵敏度等方面的性能。 ?$>u!V<'  
    DLwC5Iir  
    光栅周围介质   L7~+x^kw  
    Dme(Knly  
                                                                            
    4d{"S02h  
    d A_S"Zc  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 B:R7[G;1  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 @d8&3@{R^  
    • 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)。 $Uv<LVd(  
    Pn'QOVy  
    光栅堆栈内部材料 u|_I Twk  
    $@+p~)r(l  
                                                                          
    M"$jpBN*  
    7Va#{Y;Zy  
    • 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。 N"q+UCRC  
    • 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。 J4Q)`Y\~  
    • 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。 *IMF4 x5M  
    i_oro "%yL  
    单柱几何配置 qaCi)f!Dl  
    |!jYv'%  
                                                                        
    ZNL;8sI?>  
    0-;DN:>  
    柱子的分布                                                                           O+{pF.P#V  
    ($ [r>)TG  
    }`+^|1  
    • 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。 Cu)%s  
    • 有几种方法可以做到这一点: [9YlLL@  
    • 逐个柱子,手动; H3UX{|[  
    • 一次性定义在等距网格; ~P"!DaAf  
    • 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。 4 _c:Vl  
    • 柱子的位置可以任意变化,无论是直接,或偏离其原始位置。 vV:M S O'r  
    ,oBk>  
    数值参数设置 -N-4l  
    Nj3^"}V  
                                                                          
    E,ZB;  
    5CRc]Q #@  
    • 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。 WIH4Aw  
    • 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。 \gJapx(  
    • 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。 KL:6P-3  
    61s2bt#  
    例1:一维Blazed 超构光栅 ' 5OVs:)"^  
    m_r@t*  
    材料和介质的配 :#Ex3H7  
    alb+R$s  
                                                                        
    mvL0F%\.\  
    see the full Application Use Case VFO&)E/-  
    Z)6nu)  
    柱子几何及分布                                                                           [#P`_hx  
       jr#g>7yM  
    SG+i\yu$h0  
                                                                                     yG4LQE  
    空间频率数                                                                             &[W3e3Asra  
                                                                               :>er^\  
    p0y0T|H^  
    ;f ;*Q>!  
    KHc/x8^9  
    例2:二维光束分离超构光栅 ;*37ta  
    g.`t!6Hc  
    材料和介质的配置                                                                             &=6cz$]z  
    .1[2 CjQ  
    23u1nU[0  
    #by9D&QP]  
    柱子几何及分布                                                                           r3BDq  
    ` HE:D2b  
    MRVz:g\mi  
     
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