[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。 )M<vAUF  
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1. 建模任务 9uB(Mx(-:`  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 ' P"g\;Ij  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 7S^""*Q^  
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2. 建模任务：正弦光栅 P>QpvSd_#  
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x-z方向(截面视图) -e@!  
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光栅参数： ]dPZ.r  
 周期：0.908um Owv+1+B  
 高度：1.15um '_0]vupvY  
(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) Vd9@Dy  
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3. 建模任务 JqUADm  
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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。 JcO08
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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。 ]
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4. 光滑结构的分析 xl4=++pu)  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 ni CE\B~  
 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% -0HkTY  
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5. 增加一个粗糙表面 TQ :/RT  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 sYbH
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 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。 TJ@Cjy%  
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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)。 tV;%J4E'  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 '{?C{MK3Q  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 E;\M1(\u  
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6. 对衍射级次效率的影响 @ CsV]97`  
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粗糙度参数： g;p)n  
 最小特征尺寸：20nm |lQ;ALH!  
 总的调制高度：200nm 'w/qcD-  
 高度轮廓 [.yJV`  
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 效率 LC69td&  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 RNJFSD.  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 5a`
%)K  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 U5ZX78>a  
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 效率 R'K/t|MC  
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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。 3x*z\VJ  
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粗糙度参数： W.}].7}h  
 最小特征尺寸：40nm H?rg5TI0  
 总调制高度：200nm C0)Z6  
 高度轮廓 +a)E|(cN  

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 效率 Z|6{T  
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GgD=}o  
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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。 0%C^8%(x  
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粗糙度参数： S>:,
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 最小特征尺寸：40nm 0&w0aP`Y  
 全高度调制：400nm {ISE'GJj  
 高度轮廓 eD#XDK  
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 效率 j'rS&BIG  

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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。 ,Qc.;4s-  
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7. 总结 kA?_%fi1  
 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)。 |m>}
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 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 ;IP~
Tb]&  
 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。 r|Zi3+  
 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。 FvI
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QQ：2987619807 ?T'][q