[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。 h\s/rZg=r  
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1. 建模任务 2qMiX|Y  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 'jev1u[  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 d&AG~,&d|  
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2. 建模任务：正弦光栅 DfXkL
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x-z方向(截面视图) X! d-"[  
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光栅参数： o`T.Zaik,  
 周期：0.908um s~M4.06P  
 高度：1.15um $?= $F  
(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) *?)MJ@  
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3. 建模任务 &@~K8*tmK  
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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。 H.5 6  

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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。 Lg:1zC  
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4. 光滑结构的分析 '+Dsmoy  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 qe]D4K8`Q3  
 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% E-A9lJW
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5. 增加一个粗糙表面 ]LE,4[VxRz  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 %bcf%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。 oj8r*  
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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)。 y-pdAkDh  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 Th_@'UDa  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 }Qo]~/  
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6. 对衍射级次效率的影响 Z%~}*F}7X  
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粗糙度参数： v.ZUYa|  
 最小特征尺寸：20nm 8\J$\Edv  
 总的调制高度：200nm w1Bkz\95  
 高度轮廓 :3F[!y3b  
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 效率 %_ew{ff
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 FQek+[ox  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm m mF0RNE  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 7-3  
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 效率 gX"  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 >p&"X 2 @  
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粗糙度参数： 8kKL=  
 最小特征尺寸：40nm NG3?OAQTw  
 总调制高度：200nm 5,xPB5pK  
 高度轮廓 B9l~Y/3|  
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 效率 nLL2/!'n  
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 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 gpq ,rOIK  
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粗糙度参数： >QDyG8*  
 最小特征尺寸：40nm Cuylozj$&  
 全高度调制：400nm y/@Bhzc  
 高度轮廓 oW OR7)?r  
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 效率 .BjWZj  
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a|TUH+|  
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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。 v1u~[c=|^  
C;ab-gh  
7. 总结 O0y0'P-rJq  
 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)。 ;{8 X+H  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 ke@OG! M/  
 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。 vEjf|-Mb9  
 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。 3 85qQppz  

经典，学下。。。，，