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    [技术]受粗糙光栅表面影响的光栅级次效率分析 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-23
    该案例介绍了一个正弦光栅仿真,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。 u #}1 M  
    eX"Ecl{  
    1. 建模任务 _:tS-Mx@5  
    <[}zw!z  
    7p':a)  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 'sa)_?Hy  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 x$TL j  
    s}` |!Vyl  
    2. 建模任务:正弦光栅 { 6qxg_{  
    '@#(jY0_  
    x-z方向(截面视图) Y`-q[F?\y  
    AU%Yr 6  
    ( )ldn?v  
    光栅参数 =X[?d/[  
     周期:0.908um = B;qy7?  
     高度:1.15um :KG=3un]  
    (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) $J)`Ru6.  
    udr|6EjD.  
    3. 建模任务 *,O3@,+>H  
    <GQ=PrT|/  
    iS.gN&\z^  
    4K`b?{){+a  
    MwSfuP  
    VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 7iM@BeIf  
    Q7v1xBM  
     利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。  g;AW  
    09Eg ti.  
    811QpYA  
    2MYez>D  
    4. 光滑结构的分析 A(`Mwh+  
    Y*#TfWv:  
    8 E l hcs  
    \j wxW6>  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 #FRm<9/j  
     对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% -}oH],C  
    :cXN Fu\C  
    :-hVbS0I  
    Rh ]XJM  
    5. 增加一个粗糙表面 y>u |3:z  
    E1Q#@*rX>  
    *tR'K#:&g!  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 3bo [34  
     因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 awQGu,<N  
    })(robBkA  
    |{ZdAr.;  
    -T+'3</T  
    \{a5]G(4s  
    }>621L3 -  
    En&gI`3n  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 7o!t/WEEq  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 xy&*s\=:  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 7aPA+gA/  
    >nvK{6xR:  
    L %ifl:K  
    LZs'hA<L  
    6. 对衍射级次效率的影响 J#3[,~  
    YG0b*QBY~  
    ('dbMH\O  
    粗糙度参数: THK^u+~LM  
     最小特征尺寸:20nm -w)v38iX!  
     总的调制高度:200nm " L,9.b  
     高度轮廓 l)jP!k   
    .i|nn[H &  
    {:n1|_r4Z  
    ?`kZ6$  
    TA:#K  
     效率 "<)Jso|  
    p-DHTX  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 -GB,g=Dk  
    jt*B0'Sa  
    Clap3E|a  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm ;AL:V U  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 W* v3B.  
    (q}Li rR  
    WW^+X~Y  
    7xG~4N<)]  
     效率 7<B-2g  
    7;Q4k"h  
    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。 mZM7 4!4X  
    f3>DmH#  
    粗糙度参数: H5UF r,t  
     最小特征尺寸:40nm c"1Z,M;G  
     总调制高度:200nm R)isWw4  
     高度轮廓 'W("s  
    Y Ztd IG  
     |*-<G3@  
    WoNY8 8hT  
     效率 D$NpyF.87  
    *{Z=)k%  
    ,LmP >Q.  
    Wa&!1' @  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 AUIp vd  
    %@TC- xx  
    dq'f >S z}  
    粗糙度参数: 1_Av_X  
     最小特征尺寸:40nm &"J;  
     全高度调制:400nm @^ m0>H  
     高度轮廓 Mk+G(4p  
    ?Drq!?3PDc  
    ~ ^   
     效率 .`v%9-5v  
    =]"I0G-s!  
    m_`%#$s}  
    b&LAk-}[  
    ?0+g.,9  
     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。 {I?)ODx7qC  
    Xw7'I  
    7. 总结 \ a(ce?C  
     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)。 ?k;htJcGv  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 (vchZn#  
     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。 hv\Dz*XTs0  
     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。
    fz2}M:u  
     
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    离线ding_snoe
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    只看该作者 1楼 发表于: 2021-11-23
    经典,学下。。。,,