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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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    在线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。 SJLis"8  
    JT?h1v<H]  
    1. 建模任务 QP x^_jA  
    k+ /6$pI  
    h( 4v8ae  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 RFGffA&  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 /QQ*8o8  
    ?0.NIu,,o  
    2. 建模任务:正弦光栅 =wJX 0A|  
    iscz}E,Y  
    x-z方向(截面视图) s.rm7r@ #  
    R_KH"`q  
    "Q<MS'a  
    光栅参数 FmW(CGs  
     周期:0.908um &m3lXl  
     高度:1.15um y-k.U%  
    (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) |)&%A%m  
    4*L_)z&4;  
    3. 建模任务 l} /F*  
    |pK !S  
    >?b!QU* a  
    PCvWS.{  
    txpgO1  
    VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 0sqFF[i  
    }C:r 9? T  
     利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 :/#rZPPF  
    4 5e~6",  
    QZs!{sZ  
    !VJoM,b8  
    4. 光滑结构的分析 *hx  
    <} .$l  
    "[k3kAm  
    ]lbuy7xj63  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 b-DvW4B  
     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% -"`=1l  
    f 2.HF@  
    3<!7>]A  
    h\o.&6sd  
    5. 增加一个粗糙表面 b sX[UF  
    VRMXtQ*1Dm  
    ?}0,o.  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 CY1Z'  
     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。 t!XwW$@  
    WLT"ji0w2  
    (e~Nq  
    +2{Lh7Ks  
    vQCy\Gi   
    y0#2m6u  
    L_T5nD^D  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 $I=~S[p  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 AKC`TA*E  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 wj,=$RX  
    3n _htgcv  
    ,prf;|e?  
    A&VG~r$  
    6. 对衍射级次效率的影响 *pq\MiD/  
    J zl6eo[;  
    Sc0w.5m6  
    粗糙度参数: ^sw?gH*  
     最小特征尺寸:20nm $Yq9P0Ya  
     总的调制高度:200nm ueudRb  
     高度轮廓 ;TYBx24vD'  
    b9krOe *j  
    _XBd3JN@  
    /x hKd]Q  
    #e"[^_C@!  
     效率 XSRsGTCC=  
    aUp g u"  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 A"]YM'.  
    Psf#c:*_)  
    @dK Tx#gZ  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm GOPfXtkC  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 vaLSH xi  
    7dWS  
    ]Um/FAW  
    Hs8>anVo[  
     效率 j%kncGS  
    Nb\4 /;#  
    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。 & 21%zPm  
    # d  
    粗糙度参数: Xvu(vA  
     最小特征尺寸:40nm COlqcq'qAu  
     总调制高度:200nm )5, v!X)  
     高度轮廓 a(nlTMfu  
     ?9/G[[(  
    :;}P*T*PU  
    M%HU4pTW#o  
     效率 e ,(mR+a8  
    :TbgFQ86~  
    ~ljXzD93Z  
    fhiM U8(&  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 vXs"Dst  
    kP:!/g  
    N8jIMb'<  
    粗糙度参数: `yyG/l  
     最小特征尺寸:40nm /v{I  
     全高度调制:400nm pBHRa?Y5  
     高度轮廓 01]f2.5  
    Et$2Y-L.  
    B\~}3!j  
     效率 vh^VxS  
    9[4xFE?|  
    y[;>#j$  
    Q ,g\  
    c 9Mz]1@f  
     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。 D.:Zx  
    m O_af  
    7. 总结 BPrt'Nc  
     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)。 IGl9 g_18  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 J.a]K[ci  
     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。 *dQSw)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。
    rI\FI0zIp_  
     
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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。。。,,