[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。 6eM6[  
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1. 建模任务 Cl
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21ViHV  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 k5wi'  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 GYd]5`ri  
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2. 建模任务：正弦光栅 R+d< fe  
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x-z方向(截面视图) wDMjk2YN  
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光栅参数： V'j@K!)~xR  
 周期：0.908um nx B32  
 高度：1.15um DKTD Z*  
(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)  La9r  
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3. 建模任务 ^Z#@3=  
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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。 %J _ymJ'pd  
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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。 b~*i91)\  
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4. 光滑结构的分析 W^k,Pmopy  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 4%J|DcY2  
 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% O:e#!C8^  
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5. 增加一个粗糙表面 q$T8bh,2  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 yUe+":7k.  
 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合，形成粗糙光栅面型。 UOt8Q0)}  
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B.*"Xfr8  
LG&5VxT=,<  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 Jq)U</  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 'I v_mig  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 +/y]h0aa  
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6. 对衍射级次效率的影响 Ly>OLI0x_  
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粗糙度参数： 7@l<? (  
 最小特征尺寸：20nm pj; I)-d/  
 总的调制高度：200nm k.GA8=]>  
 高度轮廓 utH%y\NMF|  
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 效率 ARWZ; GX  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 8r^ ~0nm  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm K5`Rk"s  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 <2<87PU  
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 效率 < kP+eD  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 fu]N""~  
@;Y~frT  
粗糙度参数： o`6|ba  
 最小特征尺寸：40nm cj g.lzYH  
 总调制高度：200nm Vz"u>BP3~  
 高度轮廓 /;oqf4MF  
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 效率 wa:0X)KC
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 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 DDeE(E  
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粗糙度参数： T3pdx~66  
 最小特征尺寸：40nm DC:)Ysuj  
 全高度调制：400nm }V`mp  
 高度轮廓 ]'h; {;ug  
VKW|kU7Cs$  
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 效率 PDP[5q r  
ax|1b`XUr"  
\40YGFO  
c/aup  

0rE(p2  
 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。 )/|6'L-2  
SEd5)0X^  
7. 总结 =6T 4>rP  
 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)。 q_t4OrLr=  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 _[K#O,D,  
 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。 $nPAm6mH  
 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。 `G$1n#&  

经典，学下。。。，，