该案例介绍了一个正弦光栅的仿真,该光栅表面具有随机变化的粗糙度结构。此外,分析了对衍射级次的影响,特别是衍射效率。 eEmuE H@X y[A%EMd 1. 建模任务 uGz>AW8a3
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oYmLJzCf 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 =\FV_4) 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 @,Kl"i;
|aX1PC)o_ 2. 建模任务:正弦光栅 i XPe t3 rQ5m x-z方向(截面视图) CzfGb4 !mIr_d2"
Hs`j6yuc9 光栅参数: o>jM4sk$ 周期:0.908um n6C]JWG\/U 高度:1.15um }!9KxwC( (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) `G_k~ %
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3. 建模任务 FQe82tfV+
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VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 U'p-Ko#
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利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 COc
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4. 光滑结构的分析 rWULv
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 nm#,oX2C
对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% G7NRpr
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5. 增加一个粗糙表面 HY2*5#T
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"?v{?,@ VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 e1/{bX5 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 TGH"OXV*@ #p7K2
AlA:MO]NM SX]uIkw
rsn^YC 7CDp$7v2 QWI)Y:<K/ 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
-*[:3% 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
^`?M~e2FZ8 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
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h>"j!|#!s qV5lv-p 6. 对衍射级次效率的影响 N~|Z@pU" 0vZ49}mb) qO{Yr$V% 粗糙度参数:
B+2EIaI 最小特征尺寸:20nm
G\(cnqHk 总的调制高度:200nm
gP.PyYUV 高度轮廓
b'%)?{E MqjdW
e+<'=_x { ?/q\S :Z&<5 效率
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7U 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
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SiC T# .pi@PF> 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
=K<`nF0w 总调制高度:400nm 高度轮廓
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-*$ s ;G# 4n} a%ocv^ 效率
Ay0.D FL G^Va$ike
由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。
]$i@^3`[w ~L4L|q 7 粗糙度参数: Z;y(D_;_ 最小特征尺寸:40nm >%H(0G#X 总调制高度:200nm ,c,@WQ2:- 高度轮廓 L+8{%\UPd
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效率 Z&of-[)
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更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 o Vpq*"
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粗糙度参数: tb4^+&.GS
最小特征尺寸:40nm
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全高度调制:400nm )=VAEQhL-
高度轮廓 hp`ZmLq/[
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效率 l b;P&V
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对于较粗糙的表面,0级衍射效率大幅降低,而且±1级衍射效率的不对称性增大。 Lg~ll$
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7. 总结 ]iMqIh"
VirtualLab的光栅工具箱可对任意形状光栅结构进行严格分析(如包含一个附加粗糙面的正弦光栅)。 A*g-pJh
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 Y,Lx6kU
光栅级次分析器能够计算全部或特定衍射级次的衍射效率。 L2=:Nac
利用VirtualLab光栅工具箱,光栅表面的粗糙度可被加以考虑。因此,由于加工引起的结构差异产生的影响可被估算。 &?$mS'P
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