表面浮雕光柵（SRG）和體積全息光柵（VHG） 目前業(yè)內(nèi)有兩種類型的衍射光柵： 表面浮雕光柵 體積全息光柵 表面浮雕光柵具有使用金剛石車削、3D打印或光刻技術(shù)等機(jī)械方法制造的小型周期性刻線。每種光柵中的刻線都不相同，使設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)預(yù)期應(yīng)用和波長(zhǎng)范圍定制光柵，實(shí)現(xiàn)對(duì)光的調(diào)控。

超構(gòu)表面偏振/波長(zhǎng)/角度響應(yīng)分析 超光柵的構(gòu)建 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的超構(gòu)透鏡設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)和分析超透鏡 基于超構(gòu)透鏡（PCA）實(shí)現(xiàn)聚焦與成像 5 微納加工工藝方案 微納加工完整流程概述 灰度曝光/直寫技術(shù) 刻蝕類工藝 其他輔助工藝 典型微納結(jié)構(gòu)加工全流程實(shí)例 6 微納結(jié)構(gòu)的表征 微納結(jié)構(gòu)面型檢測(cè)

圖1 光柵結(jié)構(gòu)及斯格明子形狀與位置示意圖 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 仿真模型基于均勻銀（Ag）薄膜構(gòu)建，在薄膜上刻蝕三條鏤空線圍成正六邊形狹縫。采用 FDTD 軟件完成建模，設(shè)置六個(gè)偏振方向不同的線偏振高斯光源，分別對(duì)應(yīng)照射六組金屬狹縫，搭建完整的仿真測(cè)試體系。

解決的問(wèn)題：考慮刻蝕偏差及厚度變異性的幾何形狀一致性傳播，應(yīng)用于光學(xué)FDTD仿真及電-熱-光耦合。

它通過(guò)在基底上刻蝕出具有特定拓?fù)浜傻牟嫘蜗辔唤Y(jié)構(gòu)，可直接將入射的基模高斯光束轉(zhuǎn)換為攜帶 OAM 的渦旋光束，具有設(shè)計(jì)靈活、衍射效率高、易于批量制備等顯著優(yōu)勢(shì)。 隨著微納加工技術(shù)的飛速發(fā)展，二維叉形光柵的制備精度與性能不斷提升，不僅能實(shí)現(xiàn)單一拓?fù)浜傻臏u旋光束輸出，還可通過(guò)級(jí)聯(lián)或復(fù)用設(shè)計(jì)生成多通道、多模式的 OAM 光束陣列。

? AI賦能仿真建模，通過(guò)深度學(xué)習(xí)優(yōu)化光源-成像的非線性映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)仿真參數(shù)自適應(yīng)調(diào)優(yōu)，降低極端制程建模誤差； ? 多物理場(chǎng)耦合升級(jí)，融入EUV光刻偏振、掩模、三維衍射及熱變形等因素，提升仿真與實(shí)際制程的契合度； ? 跨流程協(xié)同仿真，聯(lián)動(dòng)掩模制造、刻蝕工藝構(gòu)建全鏈路模型，預(yù)判光源優(yōu)化對(duì)后續(xù)工序的影響； ? 極端場(chǎng)景突破，針對(duì)1nm及以下節(jié)點(diǎn)研發(fā)量子化光學(xué)仿真模型，突破現(xiàn)有精度瓶頸，為技術(shù)迭代提供前瞻性支撐

未來(lái)，技術(shù)將向多維深化演進(jìn)：AI賦能仿真模型實(shí)現(xiàn)最佳焦面參數(shù)自適應(yīng)尋優(yōu)；融入EUV多物理場(chǎng)耦合計(jì)算，提升復(fù)雜工藝下仿真精度；構(gòu)建跨流程數(shù)值框架，聯(lián)動(dòng)刻蝕仿真實(shí)現(xiàn)全鏈路性能預(yù)測(cè)。針對(duì)1nm及以下制程，量子化數(shù)值模型與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性驗(yàn)證體系研發(fā)將成為核心，推動(dòng)光刻成像性能再突破。

未來(lái)，技術(shù)將向多維融合演進(jìn)：AI賦能仿真模型實(shí)現(xiàn)PW與掩模延拓參數(shù)的自適應(yīng)匹配；融入EUV多物理場(chǎng)耦合計(jì)算，提升復(fù)雜工藝下PW預(yù)測(cè)精度；構(gòu)建跨流程協(xié)同框架，聯(lián)動(dòng)掩模制造與刻蝕工藝優(yōu)化PW。極端制程下，量子化數(shù)值模型將成為核心，助力1nm及以下節(jié)點(diǎn)PW性能突破。

圖2 MRR型波長(zhǎng)解復(fù)用器 EDG型： EDG是通過(guò)滿足光程差公式排布的刻蝕光柵齒面實(shí)現(xiàn)對(duì)不同波長(zhǎng)復(fù)用光的合束和分束，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)低損耗和多通道的波長(zhǎng)（解）復(fù)用功能。

當(dāng)半刻蝕Si波導(dǎo)的厚度設(shè)定為70 nm時(shí)，其與光纖的模場(chǎng)匹配度如圖3（a）、（b）所示，而當(dāng)Si波導(dǎo)的厚度設(shè)定為150 nm時(shí)，其與光纖的模場(chǎng)匹配度如圖3（c）、（d）所示。由圖分析可知150 nm厚度的半刻蝕Si波導(dǎo)更適合本端面耦合器的設(shè)計(jì)，同時(shí)，還需選擇合適的 和 以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)耦合效率。 圖3 十字型波導(dǎo)TE模和TM模與光纖的模場(chǎng)匹配度。