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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             Ao9|t;i  
    [s-!t E3-  
    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。 ) d=&X|S>  
    Q#4OgNt  
     t..@69  
    w*4sT+ P  
    超构光栅结构和建模 ugW.nf*O  
    uKT\\1Jrq  
                                                                                 d\ Xijy  
    (rf8"T!"  
    VirtualLab Fusion提供： ,z$ U=u o  
     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; &y2DI"Ff  
     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。 Y;sN UX  
    Hn?v  /3  
    光栅周围介质   5PKdMEK|q  
    %bTXu1  
                                                                                 # 9ZO1\  
    jpfFJon)w  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 UO>S2u  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 GYri\<[  
    • 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)。 "3a_C,\  
     Y}Nd2  
    光栅堆栈内部材料 I}/-zyx>=  
    1uc;:N G=  
                                                                               >!P !F(  
    O#b%&s"o  
    • 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。 .iEzEmu  
    • 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。 !*B1Eo--cN  
    • 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。 ,09d"7`X  
    x):h|/B  
    单柱几何配置 H|B4.z  
    {(`xA,El  
                                                                             =q*j". <  
    &28%~&L  
    柱子的分布                                                                           nnnq6Z}  
    -(![xZ1{K  
    Q-f?7*>  
    • 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。 m[?gN&%nc  
    • 有几种方法可以做到这一点: B#x.4~YX  
    • 逐个柱子，手动; cpBTi  
    • 一次性定义在等距网格; ^$F1U,oi  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 o[K,(  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 %>k$'UWzK  
    Q>>II|~;J  
    数值参数设置 VH$hQPP5d  
    >[gNQJ6  
                                                                               W&0KO-}ot  
    !qVnziE,,  
    • 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。 [5Pin>]z  
    • 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。 g%f6D%d)A  
    • 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。 .t|B6n!  
    6"Rw&3D?  
    例1:一维Blazed 超构光栅 NYp46;  
    JG!@(lr  
    材料和介质的配置 i6D66E  
    -85W/%  
                                                                             x1R<oB |  
    see the full Application Use Case >-Q=o,cl%3  
     VTvNn  
    柱子几何及分布                                                                           6.g k6  
       <ULydBom  
    o@tc   
                                                                                     H{j jA+0  
    空间频率数                                                                             6'1m3<G_  
                                                                               /%w3(e  
    n|f Huv  
    *.F4?i2D  
    *b+ ~@o  
    例2:二维光束分离超构光栅  a EmLf  
    Y|96K2BR  
    材料和介质的配置                                                                             jz72~+)T  
    +LsACSB  
     As-xO~+  
    JP*VR=0k?  
    柱子几何及分布                                                                           rW B/#m  
    1=Nh<FuQ  
    r;c ILS|Xr  
     
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