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infotek 2025-04-16 07:53

超构光栅构建——实例讨论

摘要                                                                             Ah wi  
5q0L<GOrj  
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。 d=xjLbsZ  
r)5xS]  
.g*N +T6O  
m}wn+R  
超构光栅结构和建模 *I(6hB  
88osWo6rG  
                                                                        
P0.cF]<m  
^<OYW|q?\r  
VirtualLab Fusion提供: xc#t8`  
 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; :>fT=$i@  
 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。 ;bB#P g  
9-c3@ >v  
光栅周围介质   Y.Zd_,qy  
wu.l-VmGp)  
                                                                        
|X8?B =  
6]?%1HSi  
• 光栅前后的介质在光学设置编辑器中设置。 h+1|.d  
• 这些介质必须根据调查的实际  情况进行配置。 GP%V(HhN  
• 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)。 =o##z5j K  
&!CVF  
光栅堆栈内部材料 (&e!u{I  
SCcvU4`o  
                                                                      
X vaIOt>A  
L?[m$l!T}  
• 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。 VC88re`  
• 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。 K'ZNIRr/ C  
• 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。 P?h1nxm`'  
[;z\bV<S  
单柱几何配置 /^.S nqk  
jU&m*0nL  
                                                                    
4?+K `  
= J;I5:J  
柱子的分布                                                                           L\2"1%8Wj  
'Bue*  
=-si| 1Z  
• 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。 MQ!4"E5"j  
• 有几种方法可以做到这一点: ^L2d%d\5  
• 逐个柱子,手动; S1|u@d'  
• 一次性定义在等距网格; 'v]0;~\mp>  
• 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。 ~b~Tq  
• 柱子的位置可以任意变化,无论是直接,或偏离其原始位置。 ;l*%IMB  
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数值参数设置 "] V\Y!  
f]/2uUsg %  
                                                                      
f7_( C0d  
hU$o^ICH  
• 为了从FMM/RCWA模拟中获得收敛的结果,必须使用足够多的空间频率。 uBRlvNJ  
• 对于超构光栅(通常由阵列,1D或2D柱组成),我们建议执行收敛测试,以确保算法的数值收敛。 ev$:7}h=  
• 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。 #"UO`2~`l  
yI: ;+K  
例1:一维Blazed 超构光栅 r/sSkF F  
DJ"PP 5d  
材料和介质的配 iM<$ n2t  
 rexf#W)  
                                                                    
T>B'T3or  
see the full Application Use Case =VD],R)  
O-V|=t  
柱子几何及分布                                                                           bh.&vp.kP  
   V~dhTdQ5}  
Ok_}d&A  
                                                                                 7%  D4  
空间频率数                                                                             B"_O!  
                                                                           PB@IPnB-  
[on_=N{W[  
,H{9`a#+:  
,4Q4{Tx  
例2:二维光束分离超构光栅 MrR`jXz  
qLCNANWnd  
材料和介质的配置                                                                             KkCGL*]K  
VCWW(Y1Fd  
a.V5fl0?I@  
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柱子几何及分布                                                                           'f6H#V*C  
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