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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                                                                             Lk8NjK6  
    <ZwmXD.VD  
    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。 :WM[[LOaC  
    z'r B_l  
     ><r\ 5`  
     +}-Ecr  
    超构光栅结构和建模 T0F!0O `  
    p J#<e  
                                                                                 <`Q*I Y  
    863PVce",}  
    VirtualLab Fusion提供： OO  /Pc  
     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; w}:&+B:  
     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。 meM61ue_2  
    \NTNB9>CO  
    光栅周围介质   {klyVb  
    9+"\7MHw  
                                                                                 YjTA+1}  
    =3R5m>6!/  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 YLAGTH0.]  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 go[(N6hN  
    • 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)。 n>##,o|Vr#  
    xJ[Xmre  
    光栅堆栈内部材料 Vt;!FZ  
    -< RG'I~  
                                                                               ^a?H "  
    +:D90p$e  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 %Tvy|L ,  
    • Pillar Medium(General)的配置对话框中，有两种材料需要配置:柱子的材料和填充柱子间空间的材料。 [pgld9To  
    • 这两种材料的配置都独立于系统中的任何其他材料。这意味着实现对物理现实的正确描述(即嵌入介质与填充柱子之间空间的介质一致)是用户的责任。 .C7;T'>!  
    0oU;Cmw.  
    单柱几何配置 |8<P%:*N  
    :f|X$> b  
                                                                             ,^d!K(xb  
    #5a'Z+  
    柱子的分布                                                                           { kF"<W  
    ;~ , <8  
    Ad'b{C%  
    • 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。 %I>-_el  
    • 有几种方法可以做到这一点: * U#@M3g.  
    • 逐个柱子，手动; ^V5g[XL2  
    • 一次性定义在等距网格; @2eV^eO9  
    • 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。 'D1Sm&M2%e  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 &8^ch,+pD  
    [tEHr  
    数值参数设置 .dStV6  
    Ohe* m[  
                                                                               @*{sj`AS '  
    zbM*/:Y  
    • 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。 H6Qb]H. C  
    • 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。 1;$8=j2  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 fNllF,8}  
    M!nwcxB!  
    例1:一维Blazed 超构光栅 "2FI3M =  
    `x'vF#  
    材料和介质的配置 pS C5$a(  
    ,*}5xpX  
                                                                             _8;)J  
    see the full Application Use Case g3"eEg5NY  
     ~~D =Z#  
    柱子几何及分布                                                                           gJv;{;%  
       KE k]<b=  
    w:~Y@ b~D  
                                                                                     |'bRVqJ  
    空间频率数                                                                             fL7u419=  
                                                                               v7kR]HU[y  
    -jJw wOm  
    vs|_l!n3  
    5/{";k)L+  
    例2:二维光束分离超构光栅  #Lq{_Y  
    x22:@Ot6  
    材料和介质的配置                                                                             YKZk/m&H  
    ])YGeY(V0+  
     *gxo! F}  
    b5v6Y:f&fK  
    柱子几何及分布                                                                           buv*qPO  
    iH#b"h{w  
    6QC=:_M;  
     
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