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[wdk694047654]

老师您好！

我正在复现一篇论文中对单个纳米结构单元参数扫描的结果，所使用的纳米柱是矩形二氧化钛，基底是玻璃。假设该纳米单元的琼斯矩阵写作[txx,0;0,tyy]，论文扫描了纳米柱的长和宽在60-260nm范围内txx的相位分布，即angle(txx)，结果如图1所示。论文声称他们使用的是RCWA进行的扫描。

我首先使用FDTD进行复现，结果和论文一致。

接着我使用RCWA进行复现，结果和论文虽然相似，但有一定的区别，结果如图2所示。我是按照“Small-Scale Metalens – Field Propagation”这篇案例的step2进行仿真的。

我想请问老师：

1、我设置的 k vectors 的数量和案例一致，是100，是否需要增大？

2、在使用RCWA时，利用案例中的代码“S = pinch(grating_characterization.Tpp(1,1,ni,mi,:,:)); phase_txx = angle(S);” 获得的phase_txx是否就是我们需要的angle(txx)？由于在使用RCWA中无需定义入射光的初始相位，我担心phase_txx是否需要减去一个初始相位才等于angle(txx)。

3、是否有其他的原因导致RCWA的结果不够准确？

非常感谢老师的解答！

图1

图2

[olivia.liu]

 

你好，关于这几个问题

 

1. k值设置100计算精度应该还可以，如果想验证，可以使用多个k值对单个结构做仿真并对比仿真结果。所用案例中是圆形的纳米柱结构，仿真矩形纳米柱可以考虑将k vectors domain设置为rectangular。
2. rcwa的simulation source是平面波，入射光通过结构层传播后计算结果。grating_characterization结果为每个光栅阶次的s参数，相位是光栅阶次平面波与源之间的相位差。不是很清楚你fdtd中的具体设置，但可以根据这个检查一下两个仿真文件的一致性。
3. 如果rcwa仿真是使用的案例中给的扫描配置，取样是51*51，只是看这两张结果图，图1的采样点数是比图2多的。可以检查一下fdtd和rcwa做参数扫描的时候配置是否一致。
4. 关于rcwa求解器的更多介绍详见这个链接，可以参考下。
   RCWA Product Reference Manual – Ansys Optics

[wdk694047654]

多谢老师解答！