[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。 EA72%Y9F  
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1. 建模任务 l-rI|0D#  
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NU"X*g-x^  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 dXQWT@$y!E  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 ?:c hAN@  
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2. 建模任务：正弦光栅 w}?\
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x-z方向(截面视图) E.brQx#}  
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光栅参数： ) Lv{  
 周期：0.908um UlR7_  
 高度：1.15um (;0]V+-  
(这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次，详见案例341) NaIVKo  
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3. 建模任务 ;+\;^nS3d  
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 VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器，可对光栅衍射效率进行严格的计算。 a?dM8zAnc  
mjpH)6aD0  
 利用该分析器，也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 O`4X[r1LD  
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gKnAw+u\  
4. 光滑结构的分析 Iq9+  
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V=U%P[S  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 Oc1ZIIkh\  
 对于光滑结构，参数平稳，0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% qH$p]+Rk 5  
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r+n&Pp+9  
5. 增加一个粗糙表面 Pj$a$C`Z  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 mdwY48b  
 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。 =e63>*M|  
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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)。 CBc}N(9  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 }w$/x<Q[  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 W`KkuQ4cM  
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1BF+sT3  
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6. 对衍射级次效率的影响 Jv5G:M5+~  
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粗糙度参数： $>+-=XMVB  
 最小特征尺寸：20nm W[b/.u5z:  
 总的调制高度：200nm SL(Q;_  
 高度轮廓 E:7vm@+  
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lB,MVsn18  
 效率 79&Mc,69  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 `ul
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y jb.6  
 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm PRs[:we~~  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 ;qvZ*  
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E-r/$&D5mP  
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 效率 ;$Wa=wHb  
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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。 9"/{gf3D  
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粗糙度参数：  3o/f#y  
 最小特征尺寸：40nm `toSU>:  
 总调制高度：200nm MjHeUf
 
 高度轮廓 7"M7N^  
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 效率 (|Xf=q,Le  
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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。 ^y&l!,(A  
j&8U:Q,  
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粗糙度参数： lG q;kIQ  
 最小特征尺寸：40nm kQ|}"Tw7  
 全高度调制：400nm ctj.rC)6n  
 高度轮廓 9gjx!t>`H  
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 效率 y#r=^r]l)  
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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。 H.'_NCF&;L  
DT_012z  
7. 总结 W&GDE  
 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)。 I_v]^>Xw  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 =_=jXWOQv  
 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。 ; <3w ,r  
 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。 s9@IOE GAt  

经典，学下。。。，，