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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                                                                             UlQZw*ce  
    7m0sF<P{g  
    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。 F-Mf~+=Dn  
    g+BW~e)  
     \YO1;\W  
    z VleJ!d  
    超构光栅结构和建模 [su2kOX|X  
    V D+TJ` r  
                                                                                 )M(;:#le  
    "o&_tB;O  
    VirtualLab Fusion提供： n1K"VjZk  
     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(/b'Peq  
     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。 dn/0>|5OF(  
    e$>.x< Eq  
    光栅周围介质   v>zeK  
    \/,54c2  
                                                                                 vgRjd1k.\y  
    zOA{S~>  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 3~H_UGw  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 -1t"(v  
    • 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)。 2\&uO   
    W6f?/{Oo8  
    光栅堆栈内部材料 8 _0j^oh  
    vk\a>};  
                                                                               vfAR^*7e  
    ],ioY*4G  
    • 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。 +e_NpC  
    • 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。 TJ9JIxnS  
    • 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。 D?~`L[}I!}  
    B6&PYMFK?*  
    单柱几何配置 l6ayV  
    <a%9d<@m  
                                                                             1~\YJEsb}d  
    )s^D}I(  
    柱子的分布                                                                           " O1\]"j  
    Wr"-~PP  
    G3]TbU!!T  
    • 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。 O#}T.5t  
    • 有几种方法可以做到这一点: (+}H ih  
    • 逐个柱子，手动; @,0W(  
    • 一次性定义在等距网格; CDcZ6.f  
    • 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。 7Pspx'u  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 nDx}6}5)  
    +[C(hhk("  
    数值参数设置 V+My]9ki  
    MKIX(r( |  
                                                                               K?0f)@\nx  
    4'JuK{/ A7  
    • 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。 P)x&9OHV  
    • 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。 b4%sOn,  
    • 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。 2(V;OWY(@  
    A*tG[)  
    例1:一维Blazed 超构光栅 z0[_5Cm/  
    k2{*WF  
    材料和介质的配置 O>UG[ZgW  
    ?,8|K B  
                                                                             \x D.rBbt  
    see the full Application Use Case 'J(rIH3U  
     TtA6N8G  
    柱子几何及分布                                                                           :%ms6j/B&V  
       ?;NC(Z,  
    !p$z8~  
                                                                                     "w3#2q&  
    空间频率数                                                                             Wj0=cIb  
                                                                               i?" ~g!A  
    07pASZ;~  
    B3 fKb#T  
    ,z A9*  
    例2:二维光束分离超构光栅 r}>8FE9S'H  
    v eP)ElX  
    材料和介质的配置                                                                             UYJMW S=  
    .f)&;Af^  
     t"[ xx_i  
    LLE\;,bv  
    柱子几何及分布                                                                            l* C>  
    8Mx+tA  
    D; xRgHn  
     
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