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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                                                                             17;9>*O'  
    Wie0r@5E  
    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。 yEJ3O^(F  
    nDckT+eJ  
     D?* du#6  
    S}0-2T[  
    超构光栅结构和建模 XPt>klf  
    `2V{]F  
                                                                                 )NZ&m$I|-  
    4 PU@W o  
    VirtualLab Fusion提供： Tb:'M:dM"  
     Pillar Medium (General)，用于构建超构光栅和其他类似结构，以安排圆形/矩形纳米柱的分布; QP!;Gwqr  
     Fourier modal method (FMM)用于严格分析由此配置的超构光栅在衍射效率，偏振灵敏度等方面的性能。 3w[uc~f  
    sMJa4P>O@  
    光栅周围介质   8/,s 8u  
    CJ)u#PmkJ  
                                                                                 B"*PBJuOA  
    km lb,P  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 +[S<"}ls7  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 r"x}=# b!  
    • 作为光栅效率分析的惯例，衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 G2c\"[N1/  
    7VkjnG^!:  
    光栅堆栈内部材料 _wW"Tn]  
    P^lRJB<$Q  
                                                                               !@ AnwV]  
    9 v ,y  
    • 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`#9Re  
    • 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。 f!GFRMM1  
    • 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。 LT,zk)5  
    m,w^,)  
    单柱几何配置 gMZrtK`<  
    >%t5j?p  
                                                                             y=SpIbn{  
    -&v0JvTJ9j  
    柱子的分布                                                                           0PUSCka'6  
    $Nj'_G\}  
    y{tM|  
    • 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。 &oK&vgcj  
    • 有几种方法可以做到这一点: $O\]cQD`u  
    • 逐个柱子，手动; Wp^ |=  
    • 一次性定义在等距网格; {;JFoe+  
    • 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。 `<R^ZL,  
    • 柱子的位置可以任意变化，无论是直接，或偏离其原始位置。 BBl9<ne$  
    akgvV~5  
    数值参数设置 SvQj'5~<  
     10_@'N  
                                                                               zj1_#=]  
    c+1<3)Q<  
    • 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。 :pP l|"  
    • 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。 = o1&.v2j  
    • 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。 !JjNm*F[  
    T(+*y  
    例1:一维Blazed 超构光栅 -li;w tCS  
    w~e$ul(IQM  
    材料和介质的配置 5 ^tetDz}  
    ^p\n/#B  
                                                                             >T29kgF2  
    see the full Application Use Case 0IbR>zFg.  
     P[Id[}5Pw  
    柱子几何及分布                                                                           BUla2p  
       F @Wb<+0  
    vH?3UW  
                                                                                     `u;4Z2Lr0  
    空间频率数                                                                             gBXbB9  
                                                                               Aq&H-g]s  
    ?)/&tk9.n  
    gBy7 q09r  
    X]Ma:1+  
    例2:二维光束分离超构光栅 'c/Z W  
    R"JT+m  
    材料和介质的配置                                                                             FS6ZPjG)  
    k'1i quc#u  
     {UOR_Vt!*  
    Ky[-ZQQo=5  
    柱子几何及分布                                                                           :c&F\Q=  
    t1]sv VX,w  
    u-X P `  
     
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