[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。 }:04bIaV  
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1. 建模任务 XfYMv38(  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 G+?Z=A:T8  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 y\?T%g  
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2. 建模任务：正弦光栅 apz)4%A  
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x-z方向(截面视图) Gx&o3^t  
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光栅参数： xtWwz}^8]  
 周期：0.908um bS1?I@  
 高度：1.15um 8^ujA  
(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) 4p}?QR>tZ  
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3. 建模任务 AmyZ9
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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。 Z,jR:_p  
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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。 Iez`g<r  
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4. 光滑结构的分析 L?Fb}  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 D8rg:,'6  
 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% nT:F{2 M;  
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5. 增加一个粗糙表面 _spW~"|G  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 kMz*10$gn  
 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。 2]UwIxzR  
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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)。 o..iT:f;n  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 L=_ 
  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 /S #Z.T~~  
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6. 对衍射级次效率的影响 riu_^!"Z_  
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粗糙度参数： INRP@Cp1  
 最小特征尺寸：20nm ]}Jb'(gMO4  
 总的调制高度：200nm &-c{  
 高度轮廓 (R|_6[zy  
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 效率 0-~F%:x  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 PN"=P2e/ 6  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm hcT5>w[  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 V2B: DIpr  
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 效率 m5%E1k$=  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 Jz@2?wSp  
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粗糙度参数： C>*1f|<  
 最小特征尺寸：40nm 8
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 总调制高度：200nm ~(-df>  
 高度轮廓 
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 效率 wl0i3)e:  
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C,) e7  
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 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 o9+fAH`D  
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粗糙度参数： :+v4,=fHy  
 最小特征尺寸：40nm :OD-L)Or  
 全高度调制：400nm =kBWY9:$,  
 高度轮廓 b" kL)DL1L  
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 效率 i{}Q5iy  
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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。 '^`%  
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7. 总结 _53NuEM1  
 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)。 ]DK.4\^  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 ^o[(F<q  
 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。 xP5Z
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 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。 !U~S7h}  

经典，学下。。。，，