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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                                                                             <4?*$  
    <DiOWi  
    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。 Etnb3<^[t  
    mc@M,2@D  
     Z^6#4Q]YC  
    2)LX^?7R  
    超构光栅结构和建模 bejGfc  
    ,Q2N[Jwd$  
                                                                                 nmE5]Pcg  
    71iRG*O  
    VirtualLab Fusion提供： |_pl;&;:  
     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; Sb<\-O14"  
     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。 LcUlc)YH5  
    ?eWJa  
    光栅周围介质   kV^?p  
    U )Zt-og  
                                                                                 co]Gmg6p  
    KRk~w]  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 p{H0dj^|  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 !kh{9I>M  
    • 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)。 wu^q`!ml  
    {!K;`I[]v  
    光栅堆栈内部材料 swZpWC  
    UH40~LxIma  
                                                                               *)%dXVf  
    ONWO`XD  
    • 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。 y&rY0bm  
    • 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。 9t }xXk  
    • 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。 T +\B'"  
    7\/u&  
    单柱几何配置 Y +qus  
    )k%M.{&bji  
                                                                             Q&wYc{TUbm  
    7|~:P $M  
    柱子的分布                                                                           x^2 W?<  
    V_M@g;<o  
    u%aFb*  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 0WS|~?OR@  
    • 有几种方法可以做到这一点: ? Q:PPqQ  
    • 逐个柱子，手动; ((9YG  
    • 一次性定义在等距网格; 00qZw?%K  
    • 使用导入的数组，其中包含定义每个柱子的横向位置和直径的数据。 z[biK|YL  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 0Q3YN(  
    (,TH~("{  
    数值参数设置 >nNl^ yqW  
    =+(Q.LmhC  
                                                                               6 5"uD7;  
    &?}1AQAYg  
    • 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果，必须使用足够多的空间频率。 @YNGxg~*g  
    • 对于超构光栅(通常由阵列，1D或2D柱组成)，我们建议执行收敛测试，以确保算法的数值收敛。 ;(`e^IVf  
    • 对于1D超构光栅(例如，blazed超构光栅)，应分别检查x和y方向所需的空间频率数量。 8q*";>*  
    dk4D+*R  
    例1:一维Blazed 超构光栅 =VCQ*  
    w=$'Lt!  
    材料和介质的配置 rBD2Si=  
    f~v"zT  
                                                                             ul$omKI$}  
    see the full Application Use Case F#^L9  
     777rE[\@b  
    柱子几何及分布                                                                           X=#It&m%s  
       x {vIT- f  
    .hgH9$\  
                                                                                     omT(3)TP  
    空间频率数                                                                             Wa{%0inZ  
                                                                               PuU*vs3  
    s!i:0}U  
    ] EV`dIk  
    U~hCn+0  
    例2:二维光束分离超构光栅 #\0TxG5'QA  
    Q.>/*8R;  
    材料和介质的配置                                                                             ?AT(S  
    6,3}/hgWJ$  
     @Z"?^2  
    `_ 0)kdu  
    柱子几何及分布                                                                           "p`o]$Wv  
    Djyp3uUA/  
    {[N?+ZJD*L  
     
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