[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。 oQJtUP%  
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1. 建模任务 =?8@#]G+  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 @
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 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 <F'\lA9  
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2. 建模任务：正弦光栅 M"L=L5OH-  
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x-z方向(截面视图) Dw"\/p:-3  
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光栅参数：  rPm x  
 周期：0.908um Q,Eo mt  
 高度：1.15um [nh>vqum  
(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) `WS&rmq&'  
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3. 建模任务 8{ I|$*nB  
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 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 |uJ
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 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 _yT Ed"$  
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4. 光滑结构的分析 CvdN"k  
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Ho]su?  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 6S{l'!s'  
 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% _
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5. 增加一个粗糙表面 $pz/?>!  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 3(UVg!t  
 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。 6dY
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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)。 2Z%O7V~u  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 J~- 4C)  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 <oeIcN7d  
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6. 对衍射级次效率的影响 }PpUAt~g  
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粗糙度参数： A%-6`>  
 最小特征尺寸：20nm fc@A0Hf  
 总的调制高度：200nm 048kPXm`  
 高度轮廓 M^I(OuRMeI  
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 效率 Ap !lQ>p  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 |cY`x(?yP  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm tg/H2p^Y  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 ?fS9J  
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 效率 (iGTACoF  
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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。 /7LR;>Bj  
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粗糙度参数： :H[6Lg\*  
 最小特征尺寸：40nm w=@Dv  
 总调制高度：200nm t:c.LFrF  
 高度轮廓 U<-D(J
  
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 效率 F<w/PMb  
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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。 A(N4N  
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粗糙度参数： \(T/O~b2  
 最小特征尺寸：40nm P }uOJVQ_  
 全高度调制：400nm S@sO;-^+  
 高度轮廓 07$o;W@  
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 效率 *9i{,I@  
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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。 &VcV$8k  
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7. 总结 Y4(  
 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)。 .}*
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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。 [fIg{Q  
 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。 'P}0FktP`  
 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。 m#F`] {  

经典，学下。。。，，