[技术]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。 
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1. 建模任务 ]DOX?qI i  
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bu |a0h7e  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 9^,Lc1"M>  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 j/>$,   
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2. 建模任务：正弦光栅 ,8:(OB|a  
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x-z方向(截面视图) {p;zuCF1  
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v5By:z  
光栅参数： g6Q!8  
 周期：0.908um {k>Ca  
 高度：1.15um qR(\5}  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) h!&prY
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3. 建模任务 k
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 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 Tsgk/e9K2?  
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 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 ZkAU17f  
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4. 光滑结构的分析 -sw  .  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 _acE:H  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% }*lUah,@  
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5. 增加一个粗糙表面 >)spqu]  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 D&}3$ 7>  
 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。 iTag+G4*  
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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)。 o3I Tr';  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 2_zp:v  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 ZJwrLV  
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6. 对衍射级次效率的影响 .a._NW  
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粗糙度参数： po$ /7  
 最小特征尺寸：20nm ?pn}s]*/  
 总的调制高度：200nm ?gJy3@D  
 高度轮廓 *d"DA[(  
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*M$0J'-B
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 效率 (*oL+ef-C  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 du)~kU>l  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 2 !At2P2  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 pek%08VSEU  
L ]w/P|  
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Y7vA`kjD-C  
 效率 Gi "941zVl  
o>7ts&rk  
 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。 *e-A6Sh  
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粗糙度参数： wg0 \_@3  
 最小特征尺寸：40nm |b-]n"}c>  
 总调制高度：200nm nWMmna.5  
 高度轮廓 9nH?l{As  
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ik!..9aB  
'JNElXqrv  
 效率 >2]JXLq  
>lBD<;T  
fH)YFn/  
F0:A]`|  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 DSt]{fl`P  
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粗糙度参数： O9g{+e`  
 最小特征尺寸：40nm `&-
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 全高度调制：400nm 7DIIx}
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 高度轮廓 v>
Mnl  
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 效率 2'5]~  
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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。 TOoQZTI  
h;-yU.(w  
7. 总结 dlG=Vq&Y  
 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)。 Wd
nIp!  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 ZeEWp3vW  
 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。 "h|'}7p  
 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。 OX"j#  

经典，学下。。。，，