摘要                                       

 

超構光柵通常由具有空間變化參數的納米柱組成，與傳統光柵相比，它具有優越的性能。可以借助支柱介質在 VirtualLab Fusion 中設置此類光柵，在本例中，我們將展示如何正確配置超構光柵設置。這包括介質、材料的配置、支柱的幾何形狀以及支柱的空間分布。還給出了有關空間頻率數量設置的附加提示。

 

超構光柵結構和建模

                                     

 

VirtualLab Fusion提供：

?Pillar Medium (General)，用于構建超構光柵和其他類似結構，以安排圓形/矩形納米柱的分布;

?Fourier modal method (FMM)用于嚴格分析由此配置的超構光柵在衍射效率，偏振靈敏度等方面的性能。

 

光柵周圍介質  

?光柵前后的介質在光學設置編輯器中設置。

?這些介質必須根據調查的實際 情況進行配置。

?作為光柵效率分析的慣例，襯底與周圍介質之間的菲涅耳損耗通常被忽略(即結構襯底的介質與其背后的介質應相同)。

 

光柵堆棧內部材料        

?超構光柵堆棧由Pillar Medium(General)和從兩側夾入介質的兩個平面接口組成。

?Pillar Medium(General)的配置對話框中，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立于系統中的任何其他材料。這意味著實現對物理現實的正確描述(即嵌入介質與填充柱子之間空間的介質一致)是用戶的責任。

 

單柱幾何配置 

柱子的分布                                      

 

?各柱子在分布(超構結構周期)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:

? 逐個柱子，手動;

? 一次性定義在等距網格;

? 使用導入的數組，其中包含定義每個柱子的橫向位置和直徑的數據。

?柱子的位置可以任意變化，無論是直接，或偏離其原始位置。

 

數值參數設置 

                     

               

?為了從FMM/RCWA模擬中獲得收斂的結果，必須使用足夠多的空間頻率。

?對于超構光柵(通常由陣列，1D或2D柱組成)，我們建議執行收斂測試，以確保算法的數值收斂。

?對于1D超構光柵(例如，blazed超構光柵)，應分別檢查x和y方向所需的空間頻率數量。 

 

例1:一維Blazed 超構光柵

材料和介質的配置

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柱子幾何及分布                                      

                                         

空間頻率數                                           

                      

 

例2:二維光束分離超構光柵

材料和介質的配置                                       

柱子幾何及分布                                      

 

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