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    [技术]超构光栅构建——实例讨论 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 03-11
    摘要                                                                             G~Q*:m  
    3"2<T^H]  
    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。 t6! p\Y}}  
     (9'G  
    Uv W:#  
    %Hh &u .  
    超构光栅结构和建模 59"Nn\}3gE  
    .j+2x[`l  
                                                                            
    ^"6D0!'N  
    jSOa   
    VirtualLab Fusion提供: qW`XA  
     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; -Lz1#Sk]A  
     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。 .3g\[p   
    Zip K;!9by  
    光栅周围介质   umHs" d  
    ~I8"l@H>  
                                                                            
    j|VlHDqR  
    l72i e  
    • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 _z_3%N  
    • 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 ]ZU:%Qhu  
    • 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)。 qAuUe=w%p  
    hz>yv@1  
    光栅堆栈内部材料 0N} wD-  
    Cx1Sh#9  
                                                                          
    3qV>TE]6,  
    eW }jS/g`  
    • 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。 A<*tn?M]  
    • 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。 iX9[Q0g=oQ  
    • 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。 =c5 /cpZ^  
    F~uA-g  
    单柱几何配置 d/-]y:`f`  
    gen3"\Og{  
                                                                        
    j_YZ(: =  
    J?HZ,7X:  
    柱子的分布                                                                           gC,0+Y~  
    6lH>600]u  
    a_#eGe>  
    • 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。 jW+VUF-t  
    • 有几种方法可以做到这一点: v'2OHb#  
    • 逐个柱子,手动; CH R?i1e  
    • 一次性定义在等距网格; $4ZDT]n  
    • 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。 ]a Ma*fF  
    • 柱子的位置可以任意变化,无论是直接,或偏离其原始位置。 *z  ;N  
    ,a?\i JNb  
    数值参数设置 (^@;`8Dy8  
    nbkky .e  
                                                                          
    /v5g;x_T  
    y0mg}N1  
    • 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。 R;,u >P "  
    • 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。 %onAlf<$:^  
    • 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。 6[Pr<4J  
    1wH/#K  
    例1:一维Blazed 超构光栅 Ul~}@^m]4}  
    "=5vgg3  
    材料和介质的配置  "lnk  
    P A+e= %  
                                                                        
    c K}  
    see the full Application Use Case rQQPs\o  
    b<8J;u<  
    柱子几何及分布                                                                           HI`A;G]  
       9QM"JEu@  
    #p9z#kin  
                                                                                     :R?| 2l  
    空间频率数                                                                             }mS0{rxD4  
                                                                               5<GRi "7A@  
    >A@D;vx  
    0Ukl#6  
    b+#~N>|  
    例2:二维光束分离超构光栅  #,9TJ:~N  
    a_fW {;}[  
    材料和介质的配置                                                                             R8W4 4I*R:  
    {,mRMDEy  
    RlPByG5K  
    g1!L. On  
    柱子几何及分布                                                                           CzsY=DBH=  
    1R~WY'Ed  
    OU3+SYM  
    r`"#c7)  
     
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