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。 0C<\m\|~k 1clzDwW 1. 建模任务 Mk*4J]PP
o9xc$hX}
FF8jW1 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 :BxO6@>Xc 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 s@L ;3WdO
?T/4
= 2. 建模任务:正弦光栅 ,kJ'_mq B!&5*f}* x-z方向(截面视图) .BPd06y K28L(4 )
V[.{cY?6 光栅参数: *B&P[n 周期:0.908um "(mJupI 高度:1.15um .<t {saToU (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) ]O|>nTa
iF`_-t/k
3. 建模任务 \6
\bD<
Szzj9K
^JY {<
mu
B Y
j([b)k=
VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 I!/EQO|
M{L<aYe
利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 [],[LkS
0Jv6?7]LKa
`ulQ C
5j`sJvq
4. 光滑结构的分析 P"7` :a
?h `,@~6u
8J,^O04<
B>i%:[-e
计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 V_
6K ?~j
对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% gxhp7c182
qBk[Afjgz
,i*rHMe
t M5(&cQ!d
5. 增加一个粗糙表面 XB'rh F8rl
Cx;it/8+
Xf;!w:u VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 "*zDb|v 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 +/&rO,Ql p7+{xXf
u4lM>(3Y} kgBkwp
pRfKlTU\ vT5GUO{5 Cnpl0rV~5 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
JSg=9p$ 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
;FlDRDZ% 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
A]"6/Lr9P ,8*A#cT
B
2\{/|\ O4-#)#-)S~ 6. 对衍射级次效率的影响 q!&:y7O8 bHTf{= (l][_6Q 粗糙度参数:
eZ)
|m 最小特征尺寸:20nm
LEKE+775 总的调制高度:200nm
wPghgjF{ 高度轮廓
em'3 8L|( #p"F$@N
Tx?s?DwC KUW )F f$ /C.E 效率
:V8oWMY
}!g$k
$y 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
LZ#A`&qUd 2s2KI=6 r(]Gd`] 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
\.P'8As 总调制高度:400nm 高度轮廓
!@gjIYq_Y f[zKA{R
F\+9u$= 937<:zo: 效率
"7alpjwb *mWS+xcU(L
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。 d}E6d||A 3Mh_&%!O 粗糙度参数: }`whg8 fZ 最小特征尺寸:40nm = r=/L 总调制高度:200nm D6_#r=08 高度轮廓 M9V,;*
a"O9;&};&
0NsPo
bN*zx)f
效率 ^CwS'/fdN
};(2 na
5;{*mJ:F
yj,+7[)
更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 5k_%%><: q
vO{[P#L}
Gd&G*x
粗糙度参数: ohXbA9&(x
最小特征尺寸:40nm MoC/xF&
全高度调制:400nm 0} \;R5a<
高度轮廓 ue
*mTMN
: B/u>
S r7EcT-
效率 r-BqIoVT
D//Ts`}+n
U,/9fzgd
wW/wvC-
h" YA>_1
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。 Th])jQ*
K0^+2lx
7. 总结 %gEfG#S
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)。 am
WIA`n=
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 wd:SBU~f5*
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。 kZ_5R#xK
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。 .Wyx#9
\4q1<j
n@e|PWu
QQ:2987619807 3Z)vJC9'