[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。 9}kN9u  
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1. 建模任务 i](,
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 G5Y5_r6Gu  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 %JDG aG'  
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2. 建模任务：正弦光栅 LU4\&fd  

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x-z方向(截面视图) m}0US;c#f  
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光栅参数： 'nI2RX  
 周期：0.908um 2
;%DE<Z  
 高度：1.15um gs 8w
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(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[V^wyi'z  
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3. 建模任务 Ken|!rL  
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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。 tx&>Eo  
(w]w 2&YD  
 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。 MQE=8\  
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4. 光滑结构的分析 V4qHaG  
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y?<[g;MuT  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 BHn`e~  
 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% m\7-/e2a  
M$-4.+G  
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5. 增加一个粗糙表面 #`:s:bwM:  
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2*n2!7jZ*  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 C!XI0d  
 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。 qLKyr@
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F^_d8=67h  
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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)。 q?8MKf[N  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 a\vf{2  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 b@^M|h.Va  

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6. 对衍射级次效率的影响 <Nvw w  
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粗糙度参数：
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 最小特征尺寸：20nm 7oF`Os+U  
 总的调制高度：200nm nX5*pTfjL3  
 高度轮廓 ,M7sOp6}  
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 效率 E2(;R!ML#  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 FtM7+>Do
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm wuzz Wq  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 KyXgw  
dtA- 4Ndm  
`"AjbCL  
Z<jRZH*L  
 效率 ;zs*Zd7h M  
P(
X#w
 
 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。 oge^2  
ZhxMA*fL  
粗糙度参数： W{ eu_  
 最小特征尺寸：40nm 8o-?Y.2  
 总调制高度：200nm ez(4TtT  
 高度轮廓 Da-F(^E  
hp-<8Mf  
G]P4[#5  
FAM`+QtNw  
 效率 U%oI*  
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H7Y}qP5X  
4bAgbx-^  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 $nn~K  
JTx}{kVO  
d.2b7q09  
粗糙度参数： 07(E/A]  
 最小特征尺寸：40nm yqejd_cd  
 全高度调制：400nm 6\5U%
~78  
 高度轮廓 Hkg@M?(  
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 效率 tH_#q"@)  
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GK&yP%Z3  
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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。 Ku&(+e  
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7. 总结 uXhp+q\  
 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)。 `4k;`a  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 XX6&%7(  
 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。 $35Oyd3s<  
 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。 @%#(Hse  

经典，学下。。。，，