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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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    离线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。 &d6  
    ` 7jdV  
    1. 建模任务 u;/<uV3  
    +8 }p-<a  
    9t"/@CH{  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 >mp" =Y  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 `y*o -St3  
    gPY Cw?zQ  
    2. 建模任务:正弦光栅 /rzZU}3[  
    e$4$G<8;y  
    x-z方向(截面视图) qVr?st  
    (R^Ca7F  
    p77  
    光栅参数 F(;95TB  
     周期:0.908um #TD0)C/  
     高度:1.15um vFH1hm  
    (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]Ff&T-  
    ='vkd=`Si  
    3. 建模任务 ; 2Za]%'  
    Ir$:e*E>  
    l>?k>NEpP  
    g6(u6%MD  
    tRmH6  
    VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 wKj0vMW  
    f4lC*nCN  
     利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 b:YyzOqEu  
    ]V.0%Ccw;.  
    >@i {8AD  
    "V:E BR  
    4. 光滑结构的分析 |s{[<;  
    %z5P%F'5   
    ]?n~?dD{]  
    p'YNj3&u  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 x L]Z3"p%  
     对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% =J827c{.  
     FA#8  
    4kdQ h]  
    % #-'|~  
    5. 增加一个粗糙表面 ="AJ &BqHd  
    X.hV MX2B  
    ~JSa]6:_+  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 Q0-}!5`E1$  
     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。 V0a)9\x(\  
    $ZfoJR]%  
    '(&,i/O  
    0OPpALl  
    2` j#eB1  
    V;>u()  
    8VLD yX2-  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 [;8vO=Z  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 @Yy']!Ju  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。  4xnM7t\  
    <o.?T*Q9  
    Sp^jC Xu  
    z\r|5Z  
    6. 对衍射级次效率的影响 .qG*$W2f  
    `6 `oLu\l  
    us3fBY'  
    粗糙度参数: e+7x &-+  
     最小特征尺寸:20nm [m{uJ dj\  
     总的调制高度:200nm XY1b_uY  
     高度轮廓 wC4:OJ[d  
    Fmux#}Z  
    t}2$no?  
    d@0&  
    Q2 @Ugt$  
     效率 OX*5 yT{  
    }~3 %KHT  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 :c^9\8S  
    2$%E:J+2:$  
    Y~ ( <H e?  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm FQGh+.U  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 R6/vhze4L2  
    sPUn"7  
    )3RbD#?  
    -+w^"RBV  
     效率 ?f ]!~  
    Bq)aA)gF  
    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。 PDH00(#;+  
    y&8kORz;?  
    粗糙度参数: yqKERdm  
     最小特征尺寸:40nm p.J+~s4G  
     总调制高度:200nm -)2sR>`A%  
     高度轮廓 XI*cu\7sy  
    35X4] t  
    H<bK9k)E  
    |.c|\e z/  
     效率 KW5u.phv  
    !;ipLC;e}  
    0nV|(M0lu?  
    PK7 kpC  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 rS/}!|uAu  
    &T) h9fyc  
    c _faW  
    粗糙度参数: g<"k\qs7  
     最小特征尺寸:40nm Jf|6 FQo&  
     全高度调制:400nm E8Q Y6gKF  
     高度轮廓 ,F)9{ <r]  
    _[_mmf1;:'  
    A]k-bX= s  
     效率 aE'nW@YL.  
    6xsB#v*  
    %x G3z7;  
    y@?t[A#v  
    d#*n@@V4  
     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。 KqH_?r`  
    RN"O/b}qQ  
    7. 总结 4`Z8EV  
     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)。 yDdi+  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 E")g1xGaK  
     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。 KnjowK  
     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。
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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。。。,,