摘要
超構(gòu)光柵通常由具有空間變化參數(shù)的納米柱組成，與傳統(tǒng)光柵相比，它具有優(yōu)越的性能�？梢越柚е橘|(zhì)在 VirtualLab Fusion 中設(shè)置此類光柵，在本例中，我們將展示如何正確配置超構(gòu)光柵設(shè)置。這包括介質(zhì)、材料的配置、支柱的幾何形狀以及支柱的空間分布。還給出了有關(guān)空間頻率數(shù)量設(shè)置的附加提示。
超構(gòu)光柵結(jié)構(gòu)和建模
VirtualLab Fusion提供：
Pillar Medium (General)，用于構(gòu)建超構(gòu)光柵和其他類似結(jié)構(gòu)，以安排圓形/矩形納米柱的分布;
Fourier modal method (FMM)用于嚴(yán)格分析由此配置的超構(gòu)光柵在衍射效率，偏振靈敏度等方面的性能。
光柵周圍介質(zhì)
• 光柵前后的介質(zhì)在光學(xué)設(shè)置編輯器中設(shè)置。
• 這些介質(zhì)必須根據(jù)調(diào)查的實(shí)際 情況進(jìn)行配置。
• 作為光柵效率分析的慣例，襯底與周圍介質(zhì)之間的菲涅耳損耗通常被忽略(即結(jié)構(gòu)襯底的介質(zhì)與其背后的介質(zhì)應(yīng)相同)。
光柵堆棧內(nèi)部材料
• 超構(gòu)光柵堆棧由Pillar Medium(General)和從兩側(cè)夾入介質(zhì)的兩個(gè)平面接口組成。
• Pillar Medium(General)的配置對(duì)話框中，有兩種材料需要配置:柱子的材料和填充柱子間空間的材料。
• 這兩種材料的配置都獨(dú)立于系統(tǒng)中的任何其他材料。這意味著實(shí)現(xiàn)對(duì)物理現(xiàn)實(shí)的正確描述(即嵌入介質(zhì)與填充柱子之間空間的介質(zhì)一致)是用戶的責(zé)任。
單柱幾何配置
柱子的分布
• 各柱子在分布(超構(gòu)結(jié)構(gòu)周期)中的橫向位置(x, y)和直徑可以自由配置。
• 有幾種方法可以做到這一點(diǎn):
• 逐個(gè)柱子，手動(dòng);
• 一次性定義在等距網(wǎng)格;
• 使用導(dǎo)入的數(shù)組，其中包含定義每個(gè)柱子的橫向位置和直徑的數(shù)據(jù)。
• 柱子的位置可以任意變化，無論是直接，或偏離其原始位置。
數(shù)值參數(shù)設(shè)置
• 為了從FMM/RCWA模擬中獲得收斂的結(jié)果，必須使用足夠多的空間頻率。
• 對(duì)于超構(gòu)光柵(通常由陣列，1D或2D柱組成)，我們建議執(zhí)行收斂測(cè)試，以確保算法的數(shù)值收斂。
• 對(duì)于1D超構(gòu)光柵(例如，blazed超構(gòu)光柵)，應(yīng)分別檢查x和y方向所需的空間頻率數(shù)量。
例1:一維Blazed 超構(gòu)光柵
材料和介質(zhì)的配置
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柱子幾何及分布
空間頻率數(shù)
例2:二維光束分離超構(gòu)光柵
材料和介質(zhì)的配置
柱子幾何及分布
文件信息
進(jìn)一步閱讀
• Configuration of Grating Structures by Using Interfaces
• Configuration of Grating Structures by Using Special Media
• VirtualLab Fusion Technology – FMM / RCWA [S-Matrix]
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