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2023-09-05 08:25 |
超构光栅构建——实例讨论
摘要 o R8'^G0< o=!_.lDF: 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。 >Mh\jt\ J9t?;3
+VQD' ,K@[+ R! 超构光栅结构和建模 pdFO!A_t &:ZR% f
SHSfe{n MBjAe!,- VirtualLab Fusion提供: (#6Fg|f4Y 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; [f {qb\ 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。 9fs-|E[5 B R 光栅周围介质 C6F7,v62 RiAMW|M"C
tBJ4lb [\eVX`it • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 o(DG 3qk • 这些介质必须根据调查的实际 情况进行配置。 ,)dlL tUm • 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)。 :_xfi9L~W0 ~a4Y8r 光栅堆栈内部材料 ~uq010lMno }=\?]9`
?+yM3As9_V 8 3/WWL } • 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。 2?6]Xbs{ • 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。 _OjZ>j<B. • 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。 &uc`w{,Zs 32HF&P+0% 单柱几何配置 !&b|
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%,~\,+NP U/AiI;Ne 柱子的分布 f@Jrbg G9Kck|50
jDQ ?b\^ • 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。 l"+8>Mm • 有几种方法可以做到这一点: g-UCvY
I • 逐个柱子,手动; S2\;\?]^~ • 一次性定义在等距网格; R ai
04 • 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。 f@hM ^% • 柱子的位置可以任意变化,无论是直接,或偏离其原始位置。 Wq+GlB* g=t7YQq_~ 数值参数设置 q1eMK'1 _A!Fp0}`
Z|x|8 !D ^vT!24sK • 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。 RjvW*'2G • 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。 -@_v@]: • 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。 !Tv3WQ@ `#l3a 例1:一维Blazed 超构光栅 x$o^;2Z ?$)5NQB% 材料和介质的配置 ;>5`Y8s6 7p]Izx8][
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see the full Application Use Case u<cnz%@ TvDC4tm-: 柱子几何及分布 KgkRs?'z {]}94T~/k
QM3DB $qYP|W 空间频率数 /u.ZvY3, EZ|v,1`e
MomHSv Q\ DZC@^k \E <nqv)g"u0 例2:二维光束分离超构光栅 w5%i (oX!D(OI 材料和介质的配置 /QyKXg6)l `q<W %'Tb$
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