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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-09-05
    摘要                                                                             $9ON 3>  
    {d7KJmN  
    超构光栅通常由具有空间变化参数的纳米柱组成，与传统光栅相比，它具有优越的性能。可以借助支柱介质在 VirtualLab Fusion 中设置此类光栅，在本例中，我们将展示如何正确配置超构光栅设置。这包括介质、材料的配置、支柱的几何形状以及支柱的空间分布。还给出了有关空间频率数量设置的附加提示。 e1+ %c9UQ  
    P7@q vg  
     'VF9j\a  
    T]E$H, p  
    超构光栅结构和建模 r*,]=M W  
    O`Z>Oon?  
                                                                                 k,q` ^E8k  
    ]bS\*q0Zf(  
    VirtualLab Fusion提供： |t.WPp5,  
     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; Q$RP2&  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 {OQ sGyR?  
    y)(@  
    光栅周围介质   Dy8Go4  
    [& hdyLt  
                                                                                 y8,es$  
    tpCEWdn5  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 hr)TC-  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 e=_*\`/CN  
    • 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)。 orL7y&w(v:  
    iOD9lR`s  
    光栅堆栈内部材料 }*0%wP  
    Wje7fv  
                                                                               {`1zVTp[<  
    %0"o(y+zt  
    • 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。 2@A7i<p  
    • 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。 B"{CWH O  
    • 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。 7f 7*id  
    (r7~ccy4  
    单柱几何配置 8(S'g+p  
    T`vj6F  
                                                                             \W$>EH  
    `d8$OC  
    柱子的分布                                                                           @o>2:D1G  
    tM !1oWH  
    G%4vZPA  
    • 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。 @Yt[%tOF+  
    • 有几种方法可以做到这一点: G.(9I~!  
    • 逐个柱子，手动; {qh`8  
    • 一次性定义在等距网格; oR3$A :!P=  
    • 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。 eJ?SLMLY  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 JbG+ysn  
    8BWLi5R[  
    数值参数设置 C0kwI*)  
    AoTL )',  
                                                                               J)o~FC]b*  
    m4kmJaM  
    • 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。 s<^UAdLnl  
    • 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。 rKR<R(=!=  
    • 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。 iaPY>EP1  
    aP4r6lLv+  
    例1:一维Blazed 超构光栅 2"%d!"  
    Zb}=?fcL;@  
    材料和介质的配置 ~Ilgc CF  
    ;1F3.ibE  
                                                                             i%-c/ lop  
    see the full Application Use Case 'JRkS'ay  
     b%pLjvU  
    柱子几何及分布                                                                           F1 MPo;e  
       ==|//:: \  
    -+c_TJ.dC  
                                                                                     )%UO@4  
    空间频率数                                                                             3B;B#0g50  
                                                                               JkpA \<  
    y'Wz*}8pr  
    iiO4.@nT  
    *y.KD4@{  
    例2:二维光束分离超构光栅 4UG7{[!+  
    2uqdx'^"  
    材料和介质的配置                                                                             ucB<  
    H?O*  
     |-Y,:sY:  
    , gz:2UY#  
    柱子几何及分布                                                                           &4p:2,|r9  
    Riu0;U( \  
    dZ;cs c@xv  
     
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