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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                                                                             ) tGC&l+?/  
    (s,*soAN  
    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。 3`&2 -  
    D'>yu"  
     !m$OI:rr  
    TZq']Z)#  
    超构光栅结构和建模 _wg6}3  
    5M~\'\;  
                                                                                 Nvs8t%  
    C,w$)x5kls  
    VirtualLab Fusion提供： `n7z+  
     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; M[0@3"}}  
     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。 6P' m0  
    G Cx]VN3 &  
    光栅周围介质   S)GWr"m-  
    aIk%$Mat  
                                                                                 f;6a4<bz  
    LD WFc_  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 9[|Ql  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 }abM:O "Y  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 lhx6+w  
    )L`0VTw'M  
    光栅堆栈内部材料 EpeTfD  
    @R?S-*o  
                                                                               k@AOE0m  
    "}|n;:r  
    • 超构光栅堆栈由Pillar Medium(General)和从两侧夹入介质的两个平面接口组成。 PK u+$  
    • 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。 r9G<HKl  
    • 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。 q]tPsX5{*  
    8J%^gy>m]  
    单柱几何配置 JPgV7+{b[  
    4)iSz>  
                                                                             _ 9Tv*@  
    LN?f w  
    柱子的分布                                                                           k:<yy^g$X  
    {y'c*NS  
    b IcLMG s  
    • 各柱子在分布(超构结构周期)中的横向位置(x, y)和直径可以自由配置。 @q2Yka  
    • 有几种方法可以做到这一点: bxO8q57  
    • 逐个柱子，手动; )2z (l-$.  
    • 一次性定义在等距网格; jGd{*4{3+  
    • 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。 #OH-LWZh  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 ,'F;s:WM,  
    T<DQi  
    数值参数设置 `Bnp/9q5  
    <O>r e3s  
                                                                               )=;0  
    5FnWlFc  
    • 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。 %? _pSH}$!  
    • 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。 d)(61  
    • 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。 I1 j-Q8  
    zMKW@  
    例1:一维Blazed 超构光栅 "a;JQ:  
    VLN=9  
    材料和介质的配置 7f'9Dm`  
    $TL~SVHj;{  
                                                                             2Q)"~3  
    see the full Application Use Case v'S}&zmF]  
     xRJv_=dT  
    柱子几何及分布                                                                           ^x4I  
       ^$24231^  
    "o`N6@[w^  
                                                                                     ^:\|6`{n  
    空间频率数                                                                             l[l('-f  
                                                                               "Nn/vid;  
    D(s[=$zua  
    [(5;jUmF@  
     s6rdQI]  
    例2:二维光束分离超构光栅 6?Rm>+2>v  
    ^~0\d;l_  
    材料和介质的配置                                                                             y1(smZU  
    oJUVW"X6  
     \D<rT)Tl  
    Ja| ! fT  
    柱子几何及分布                                                                           hJ>{`Tw  
    R>To L  
    _LFZ0  
     
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