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2023-12-14 08:08 |
二维周期光栅结构的配置
摘要 R[/]iK+!& EXrOP]Kl 复杂光学光栅结构被广泛用于多种应用,如光谱仪、近眼显示系统等。利用傅里叶模态法(FMM,或称RCWA) VirtualLab Fusion 提供了一种用于任意光栅结构严格分析的简单方法。利用图形用户界面,用户可以设置堆栈的几何形状,从而产生复杂的光栅结构。本案例主要集中于具有二维周期光栅结构的配置。 )iiwxpdw [attachment=123855] _1?
PN8 1. 本案例主要说明: ,Z"l3~0\ 如何在光栅工具箱中配置二维光栅结构,通过: [p%OIqC`pB - 基于介质的定义类型 u3Jsu=Nx- - 基于表面的定义类型 *YhX6J1 计算前如何改变高级选型并检查定义的结构。 :2\H>^uV 注意:在VirtualLab中,具有二维周期性的光栅结构称作3D光栅。因此,层状光栅(一维光栅)被称为2D光栅。 !N::1c@C o (OC3 2. 光栅工具箱初始化 ?pLKUA h 初始化 X` QfOs#\ - 开始→ w,CZ*/^ 光栅→ 1aAYBV<3 一般光栅光路图(3D光栅) Q%AD6G(7
Fs bX{ [attachment=123856] 6J\Yi)v< 注意:对于特殊类型的光栅,如柱状光栅,可以直接选择特定的光路图。 #CM^f^* 6-'Y* 3. 光栅结构配置 ,uFdhA(i@' 首先,必须先定义基底的厚度与材料 05+uBwH 在VirtualLab中,光栅结构有一个所谓的堆栈进行定义 xzGs%01] 堆栈可以附属在基底的一侧或两侧。 HKr6h?Si^ 例如,堆栈选择附属在第一表面。 fR4O^6c: [attachment=123857] [P*w$Hn 基于介质的定义类型 x4HVB (例如:柱状光栅) L'>t:^QTh 1. 堆栈编辑器 `B^HW8 在堆栈编辑器中,可以从库中增加和插入界面和介质。 54A ndyeA 为了以特殊材料定义光栅,必须添加两个平面界面作为边界。 Ff\U]g aXSTA,% [attachment=123858] 4~G++|NQ )I`6XG 两个平面界面间的介质可以使均匀的,也可以是调制的。 U
=()T}b> 通过使用后者,可以非常有效地描述复杂的光栅结构,如柱状光栅。、 {FavF 9O [attachment=123859] qP"<vZ *d,u)l :S 2. 柱状光栅介质 Jk.Ec)w 在库目录“LightTrans Defined”中,在柱状介质库中可以找到铬柱。 TV>UD
q 这种类型的介质可以模拟柱状结构以及衬底上的销孔。 'WUevPmt [attachment=123860] }b#KV?xgW 在本例中,由铬组成的矩形柱位于熔融石英基底上 qYMTud[Vf 在堆栈编辑器的视图中,不同的材料根据折射率(深色意味着更高)用其他颜色表示。 olC@nQ1c* 注意:堆栈编辑器总是提供x-z平面的横断面视图。 C?FUc cI 请注意:界面的顺序总是从基板的表面开始计算。 Ef;OrE"" 选中的界面以红色高亮显示。 GlDl0P,*r 此外,这里不能定义光栅前面的介质(后一个界面后面)。它是自动从光栅元件前面的材料中取出的。 7[l
"= [attachment=123861] A@@Z?t. 可以在光学设置编辑器中更改此材料。 nl 7=Nhh >Ic)RPO9 [attachment=123862] p& > z=Z* 堆栈周期允许控制整个配置的周期。 N[~"X**x 对于具有二维周期性的光栅,周期必须在x和y方向上定义。 |zV-a2K%J 该周期也用于FMM算法的周期性边界条件。对于简单的光栅结构,建议从介质周期中选择“相关的”(Dependent)选项,并选择适当的周期介质指数。 O; qerE?i` [attachment=123863] aF:_ 1.LC 3. 柱状光栅介质参数 8"a[W3b 通过以下参数定义柱状光栅: /=x) 9J [attachment=123864] s!q6OVJ- 基材(凹槽的介质) [Hn4&PET 柱状材料(脊的材料) xQ
`>\f 柱的形状(矩形或椭圆形) e+z_Rj%Y;I x方向(水平方向)柱距 F3\' WQh y方向(垂直方向)柱距 6'e}!O 行移(允许行位移) @l0#C5(: 光栅周期在x和y方向 fjUyx: [attachment=123865] K h}Oiw 根据柱栅的尺寸和距离自动计算柱栅的周期。 R4< | |