[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。
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1. 建模任务 ^ KOzCLC  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 otq,R6 ^  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 bXvbddu)}  
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2. 建模任务：正弦光栅 ~3 @*7B5Q  
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x-z方向(截面视图) VO-784I  
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光栅参数： p7[(z  
 周期：0.908um n~%}Z[5D  
 高度：1.15um dXZP[K#  
(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) cjY@Ot*i$  
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3. 建模任务 1v]t!}W:6  
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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。 lC{L6&T  
gz\j('~-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。 b%<jUY  
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M,G8*HI"  
BhkAQEsWTQ  
4. 光滑结构的分析 gV`S%   
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E{oB2;P  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 sL mW\\kA>  
 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% .+uVgSN  
Nh:4ys!P  
UzJ!Y/5  
Zh? V,39  
5. 增加一个粗糙表面 ">,K1:(D  
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+{^'i P  
 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 VO|u8Z"  
 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。 3Tw%W0q  
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(xQI($Wq*M  
 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 oFn4%S:  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 !|(Ao"]
  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 pKYLAt+^>  
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6. 对衍射级次效率的影响 9?!u2 o  
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粗糙度参数： "V:XhBG?  
 最小特征尺寸：20nm c%b\CP\)W  
 总的调制高度：200nm V"BVvSNu  
 高度轮廓 epYj+T  
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 效率 |<'10  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 <G&WYk%u*  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm 65uZLsQ  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 01-p `H+  
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 效率 0NVG"
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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。 %odw+PhO  
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粗糙度参数： QZWoKGd}+  
 最小特征尺寸：40nm l;XUh9RF`A  
 总调制高度：200nm RLv&,$$0  
 高度轮廓
y+l<vJu  
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 效率 F=:F>
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9]"\"ka3>  
)0'Y et}  
 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 b$IY2W<Ln  
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粗糙度参数： LPsh?Ca?N  
 最小特征尺寸：40nm 4
GEjW4E  
 全高度调制：400nm <<i=+ed8eP  
 高度轮廓 |.^^|@+  
%`bLmfm  
Mf!owpW T  
 效率 Ty)gPh6O  
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R/yPZO-U  
7$;c6_se  
 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。 ;]|m((15G  
u!sSgx=  
7. 总结 /M5=tW#e  
 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)。 rjfc.l#v  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 lv*Wnn@k  
 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。 
T]5U_AI@  
 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。 FA5k45wL  

经典，学下。。。，，