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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: 2025-04-16
    摘要                                                                             ;l'kPUv([  
    JIyIQg'5i  
    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。 mbRN W  
    p&ml$N9fd  
     ~",,&>#[K  
    nH]F$'rtA  
    超构光栅结构和建模 !t 92_y3  
    nFfwVqV  
                                                                                 J#'+&D H  
    Gr?[s'Ze  
    VirtualLab Fusion提供： Bn_@R`  
     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; 2KC~; 5  
     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。 SZQ4e  
    d>qxaX;  
    光栅周围介质   z!6:Dt6^  
    RW. >;|m  
                                                                                 Gd 5J<K  
    4?{e?5)  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 E64d6z^7u  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 zn|/h,.  
    • 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)。 N2^B  
    <e&*Tx<8  
    光栅堆栈内部材料 h^KLqPBt{  
    c 0%%X!!$  
                                                                               p4OiCAW;  
    tgbr/eCoU  
    • 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。 W+0VrH 0F  
    • 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。 YSE6PG   
    • 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。 /n SmGAO  
    e.|_=Gd2/  
    单柱几何配置 } 6Uw4D61  
    z2QZ;ZjvRS  
                                                                             *.DTcV  
    ;9R;D,Gk!  
    柱子的分布                                                                           g.d%z  
    \VX~'pkrd/  
    $}/ !mXI5  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 /WJ*ro]Hd$  
    • 有几种方法可以做到这一点: WurpHOJt+  
    • 逐个柱子，手动; 93npzpge  
    • 一次性定义在等距网格; a9GLFA8Vq  
    • 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) zWfv}  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 iPxhDn<B  
    [J|)DUjt  
    数值参数设置 ]jz%])SzH  
    lll]FJ1  
                                                                               =U5lPsiv,3  
    mb\}F9  
    • 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。 ,/;mK_6  
    • 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。 |QvG;{!  
    • 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。 *$Df)iI6  
    -m:i~^ u  
    例1:一维Blazed 超构光栅 ]r{-K63P{!  
    'V5^D<1P  
    材料和介质的配置 KGclo-,  
    l*|^mx^Q  
                                                                             b&;1b<BwD  
    see the full Application Use Case wr=h=vXU[  
     [*j C  
    柱子几何及分布                                                                           ? 5qo>W<7  
       uLsGb=m%b  
    *JX)q  
                                                                                     [UVxtMJ  
    空间频率数                                                                             nL+*-R!R  
                                                                               y#AwuC K  
    @83h/Wcxd  
    :4"SJ  
    U/2g N H  
    例2:二维光束分离超构光栅 IPU'M*|Q  
    7 N?x29  
    材料和介质的配置                                                                             .(,4a<I?%N  
    0}YR=  
     U n#7@8,  
    . F0V  
    柱子几何及分布                                                                           8=!M0i  
    |i"A!r W  
    .#uRJo%8  
     
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