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2023-12-14 08:08 |
二维周期光栅结构的配置
摘要 !t6:uC7H Qj?FUxw 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。 9Bl_t}0 [attachment=123855] m#mM2Guxe 1. 本案例主要说明: aO?(ZL 如何在光栅工具箱中配置二维光栅结构,通过: 1j<=TWit - 基于介质的定义类型 :grJ}i-D - 基于表面的定义类型 {
D1. 计算前如何改变高级选型并检查定义的结构。 "EQ-`b=I4 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。 }.O2xZ;}]' ";cWK29\f 2. 光栅工具箱初始化 # &o3[.)9 初始化 =usx' #rb - 开始→ =m=`| Bn 光栅→ Pm6/sO 一般光栅光路图(3D光栅) 6)kF!/J Bhl@\Kq [attachment=123856] n0kBLn 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。 74rz~ZM
5 oW(p (> 3. 光栅结构配置 &)O X*y 首先,必须先定义基底的厚度与材料 Hm4:m$=p4 在VirtualLab中,光栅结构有一个所谓的堆栈进行定义 T@uY6))>F 堆栈可以附属在基底的一侧或两侧。 9. Q;J#;1 例如,堆栈选择附属在第一表面。 -4o6 OkK< [attachment=123857] v&%GK5j7O 基于介质的定义类型 *? 7Ie;) (例如:柱状光栅) E%
Ce/n 1. 堆栈编辑器 W\o(f W 在堆栈编辑器中,可以从库中增加和插入界面和介质。 NA>h$N 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。 M;={] w@n )Fk%,H-1 [attachment=123858] SY_T\
} aHe/MucK 两个平面界面间的介质可以使均匀的,也可以是调制的。 5 @bLDP 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。、 d {a^ [attachment=123859] +Cl(:kfYB d>eVR 2. 柱状光栅介质 1Dg\\aUk 在库目录“LightTrans Defined”中,在柱状介质库中可以找到铬柱。 'H<?K 这种类型的介质可以模拟柱状结构以及衬底上的销孔。 ` ZXX[&C [attachment=123860] Xz&Hfs"/J 在本例中,由铬组成的矩形柱位于熔融石英基底上 i2/:'
i 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。 at${^,& 注意:堆栈编辑器总是提供x-z平面的横断面视图。 wj9CL1Gx 请注意:界面的顺序总是从基板的表面开始计算。 ={-\)j 选中的界面以红色高亮显示。 2f16 /0J@ 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。 8MGtJ'. [attachment=123861] ?N<* ATCL 可以在光学设置编辑器中更改此材料。 Ey=(B'A~ \T'uFy9&a [attachment=123862] n;)!N 堆栈周期允许控制整个配置的周期。 _ro^<V$% 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。 L"A,7@:Vd 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。 $& | |