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2023-09-05 08:25 |
超构光栅构建——实例讨论
摘要 ,59G6o c;X%Ar 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。 f]pHJVgFV |D% O`[k+
G?M<B~} ndmsXls 超构光栅结构和建模 (U{,D1? R7o'V* d
=:M/hM)# CL|d> VirtualLab Fusion提供: aZ,j1j0p 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; @3w6!Sgh 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。 ?v
z[Zi H9\,;kM) 光栅周围介质 &ir|2"HV ~GLWhe-
HUFm@? 0$qK: ze • 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。
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^tg • 这些介质必须根据调查的实际 情况进行配置。 -k?K|w*X • 作为光栅效率分析的惯例,衬底与周围介质之间的菲涅耳损耗通常被忽略(即结构衬底的介质与其背后的介质应相同)。 ,Y&7` m lt{D f~c 光栅堆栈内部材料 )krBjF.$ 1!%T<!A.
@+6cKP Zv0'OX~8i • 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。 j].=,M<dxE • 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。 z"D0Th`S6 • 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。 BvLC% !X5LgMw^ ; 单柱几何配置 !C& ^%a 3Q#Tut
`Hx JE"/ N!//m?} 柱子的分布 DO
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h3[x ZJO • 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。 [ KDNKK • 有几种方法可以做到这一点: }*P?KV ( • 逐个柱子,手动; [k]3#<sS • 一次性定义在等距网格; YfstE3BV • 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。 m;JB=MZ=m • 柱子的位置可以任意变化,无论是直接,或偏离其原始位置。
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A~( ]&?8l:3-G 数值参数设置 ;d.gVR_V I vX+yU
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, ;lQ>>[* • 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。 M1q_gHA • 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。 ydTd.` • 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。 7.*Mmx~]= q`|rS6 例1:一维Blazed 超构光栅 Ftdx+\O_i& 2xBYJoF( 材料和介质的配置 7fC:'1]G m@W>ku
3>6rO4, see the full Application Use Case 4iv&!hAc; #0:rBKm, 柱子几何及分布 eGLB,29g Os/?iGlD*E
Q0%s|8Jc vO)]~AiB 空间频率数 IAJ+n0U e!ql8wbp
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y"S - r3+ 例2:二维光束分离超构光栅 P7epBWqDP Khh}flRy 材料和介质的配置 } "&Ye T930tX6"h
3TRG] 5 B%WkM\\!^ 柱子几何及分布 VsDY,=Ww 3i#'osq
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