[分享]受粗糙光栅表面影响的光栅级次效率分析 [复制链接]

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。 9/29>K_  
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1. 建模任务 /Yp#`}Ii  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 .>F4s_6l  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 #DFi-o&-  
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2. 建模任务：正弦光栅 3._
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x-z方向(截面视图) *PnO$q@`  
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光栅参数： RSym9t90t  
 周期：0.908um 4)8VmCW  
 高度：1.15um gx9Os2Z|3  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) BNNM$.ZIQ  
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3. 建模任务 Pn">fWRCx  
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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。 q%dG>!  
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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。 O+=%Mz(l  
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4. 光滑结构的分析 H\ejW@<;h  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 jn V=giBu  
 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% ):! =XhQ  
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5. 增加一个粗糙表面 $gBQ5Wd  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 :'Qiwf&  
 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。 A ]A{HEX  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 I
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 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 ={:a N)  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 NZq-%bE  
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6. 对衍射级次效率的影响 =#G 2}8mQD  
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粗糙度参数： c1'@_Is  
 最小特征尺寸：20nm 
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 总的调制高度：200nm wGAr
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 高度轮廓 Lj1l]OD  
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 效率 )5Khl"6!z  

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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 >H;i#!9,  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm &bsq;)wzs  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 cfLF@LW!])  
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 效率 )/;KxaKt  
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 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。 ,"%C.9a  
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粗糙度参数： }@r23g%  
 最小特征尺寸：40nm .G8`Ut Z  
 总调制高度：200nm )0"Q h  
 高度轮廓 .a*?Pal@@  
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 效率 o7) y~ ke  
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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。 \`n(JV  
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粗糙度参数： 7~h3B<  
 最小特征尺寸：40nm "<CM'R  
 全高度调制：400nm F]$ Nu  
 高度轮廓 dAI^P/y%  
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 效率 VE|:k:};  
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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。 PUdv1__C  
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7. 总结 B
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 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)。 )&c2+Y@  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 x@-K  
 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。 `Y&`2WZ ~  
 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。 i fsh(^N  
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QQ：2987619807 {*_Ln