[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。 nc?B6IV  
Jp~zX lu  
1. 建模任务 sWqM?2g  
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j.|U=)E  
 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 fZ{[]dn[  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 c0rk<V%5+  
A)NkT`<)  
2. 建模任务：正弦光栅 {C3Y7<  
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x-z方向(截面视图) C+N k"l9  
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C  
光栅参数： ]?L
B?:6  
 周期：0.908um r'4:)~]s  
 高度：1.15um 8e2?tmWM  
(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 :e;k{J  
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3. 建模任务 J/x2qQ$9  
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diT=x52  
n/Dp"4H%q  
 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。 I4c!m_sr  
WO*9+\[v  
 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。 #x@eDnb_  
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4. 光滑结构的分析 .*/Fucr  
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|U'I/A  
 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 H)(jh  
 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% &#
w=7L3AW  
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5. 增加一个粗糙表面 []pN$]+c  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 Gh( A%x)  
 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。 HIvZQQW|  
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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)。
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 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 KOSM]c\H  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 o>]`ac0b}Y  

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6. 对衍射级次效率的影响 GZ#aj|  
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粗糙度参数： 6p;m\  
 最小特征尺寸：20nm 0Q9T3X  
 总的调制高度：200nm -G|a*^  
 高度轮廓 _GYMPq\%L#  
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 效率 5]Ajf;W\  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ){;02^tX  
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm WgQBGch,!  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 pW\'ZRj  
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 效率 cI0 ]}S  
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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。  Ukz;0q  
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粗糙度参数： y(jg#7)  
 最小特征尺寸：40nm ~p1EF;4#  
 总调制高度：200nm aBuoHdg;  
 高度轮廓 /B3R1kNf|  
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 效率 m:QG}{<.h  
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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。 iI1n2>V3y  
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粗糙度参数： $D1w5o-  
 最小特征尺寸：40nm }GwVKAjP  
 全高度调制：400nm knp>m,w  
 高度轮廓 A;XOT6jv?  
5N$E()m$  
1%[_`J;>Z  
 效率 8,T4lb<<  
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Wzq>JNny  
} l667N  
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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。 {2d_"lHBt  
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7. 总结 a dfR
!&J  
 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)。 z`Wt%
tL(  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 &7mW9]  
 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。 ff?t[GS  
 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。 UKd'+R]  

经典，学下。。。，，