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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                                                                             AEr8^6  
    dpWBY3(7a  
    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。 XDcA&cM}p  
     (:ObxJ*  
     huw|J<$  
    oD>j2 6Q  
    超构光栅结构和建模 iF1E 5{dH  
    ?,0 5!]  
                                                                                 ZAcH`r*  
    [$[1|r *Q  
    VirtualLab Fusion提供： +X&b  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; "o.g}Pv  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 F1aI4H<(T  
    ~i ImM|*0  
    光栅周围介质   g(D r/D  
    S LSbEm  
                                                                                 [h^>Iq (Z  
    a= *qsgPGL  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 BQTibd  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 vq&u19iP  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 f R?Xq@c  
    ollk {N  
    光栅堆栈内部材料 4Cl41a  
    ]~H\X":[>  
                                                                               lE@ V>%b  
    UZ` <D/  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 =A< Fcl\Rz  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 @CJ`T&  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 ]&mN~$+C  
    ]gHi5]\NC  
    单柱几何配置 eVy>  
    m5/d=k0l  
                                                                             D#I^;Xg0h  
    tB i16=  
    柱子的分布                                                                           ySEhi_)9^  
    ~ & @UH  
    fi.[a8w:W  
    • 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。 &+v!mw>  
    • 有几种方法可以做到这一点: Z:2a_A tm  
    • 逐个柱子，手动; 6pCQP c*A  
    • 一次性定义在等距网格; ~Os1ir.  
    • 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。 Arzyq_ Yk  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 iE;D_m.>`O  
    g} /efE  
    数值参数设置 wG\ +C'&~  
    RMfKM! vE  
                                                                               ?mCino  
    D; bHX  
    • 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。 qP}187Q1  
    • 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。 k,mgiGrQ  
    • 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。 e M$NVpS3  
    z9B" "ws  
    例1:一维Blazed 超构光栅 x&kM /z?/  
    ;`f14Fb  
    材料和介质的配置 e2 X\ll  
    VoTnm   
                                                                             */7+pk(  
    see the full Application Use Case T|o ]8z  
     Z Vin+z  
    柱子几何及分布                                                                           oY K(=j  
       mz'r<v2Tc  
    3m#/1=@o  
                                                                                     +[R,wsG  
    空间频率数                                                                             &O:IRR7p  
                                                                               q|}%6ztv-  
    #BZ2%\  
    >$RQ  
    S1Nwm?z  
    例2:二维光束分离超构光栅 %\|9_=9Wn  
    !d)Vr5x  
    材料和介质的配置                                                                             y_7lSo8<  
    !G8=S'~~  
     \Xr Sn_p-  
    jgW-&nK!  
    柱子几何及分布                                                                           @  gv^  
    fVXZfq6  
     `u 't  
     
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