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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。 j*' +f~ A  
    S[ln||{  
    1. 建模任务 9{KL^O?g  
    =+z+`ot  
    8%ea(|Wjg  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 Nr,Q u8  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 A 6IrA/b  
    d^(7\lw|  
    2. 建模任务:正弦光栅 qbsmB8rh  
     .V   
    x-z方向(截面视图) s ]XZQr%  
    [(rT,31cW  
    y9)w(y !  
    光栅参数 !Soz??~o/  
     周期:0.908um M(/ATOJ(  
     高度:1.15um iLC.?v2=  
    (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) N xW Dw  
    $Vp*,oRL  
    3. 建模任务 ]T:a&DHC  
    L}a-c(G+8  
    4'wbtE|  
    0Fw4}f.o  
    YT`,f*t  
    VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 'EHt A9M  
    .mbqsb]&Y  
     利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 -^aJ}[uaI  
    m!K`?P]:N  
    { )-8P  
    ) UCc!  
    4. 光滑结构的分析 2z9s$tp  
    #PkZi(k hv  
    (yb$h0HN  
    HSk_'g(\0  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 gHo sPY[  
     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% Gl"|t't(  
    IE|? &O  
    @xXVJWEU:  
    @9tzk [  
    5. 增加一个粗糙表面 re~T,PPM  
    s(Bcw`'#  
    *\(MG|S  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 B[,AR"#b  
     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。 SF=TG84<  
    RY .@_{  
    k-Yli21-/|  
    bFIM07  
    xG(xG%J  
    Qhq' %LR  
    rJ)j./c  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 F[v:&fle  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 PU,%Y_xR  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 KdBpfPny@  
    N[r Ab*iT  
    "Ccyj/  
    RH.qbPjx  
    6. 对衍射级次效率的影响 'u:-~nSX)  
    PjD9D.  
    e\em;GTy  
    粗糙度参数: `*l aUn  
     最小特征尺寸:20nm +CM>]Ze  
     总的调制高度:200nm : eCeJ~&E  
     高度轮廓 +Bf?35LP  
    N;`/>R4|I  
    vc :%  
    YF)]B|I  
    :h(` eC  
     效率 5X f]j=_  
    RfOJUz  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 gBky ZK  
    kO5lLqE  
    Pa6pq;4St  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm }T0O~c{$i  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 &+n9T?+b  
    t/}NX[q  
    dU#-;/}o  
    S,j. ?u*!  
     效率 zak|* _  
    Z\$M)e8n  
    由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 qJag>OY  
    m8=n`XI  
    粗糙度参数: RC/45:hZZ  
     最小特征尺寸:40nm x_ /}R3d  
     总调制高度:200nm 'Oj 1@0*0  
     高度轮廓 vQ L$.A3>  
    EJ>&\Iq  
    [ /YuI@C,@  
    ei<0,w[V1{  
     效率 @)BO`;*$fF  
    W|D kq  
    c} +*$DeT  
    lH;V9D^  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 F#>00b{Q  
    )q[P&f(h  
    NJ)Dw`|%|)  
    粗糙度参数: MoE&)~0u&  
     最小特征尺寸:40nm T8|5%Y  
     全高度调制:400nm +ID\u <?  
     高度轮廓 'w27Lt'V  
    KW(a@X  
    o]~\u{o#.  
     效率  kDE-GX"Y  
    | DV?5>>  
    fO$){(]^  
    :{#O   
    #n'.a1R  
     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。 ov,|`FdU^T  
    0muC4  
    7. 总结 Bl*}*SPU  
     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)。 $8)XN-%(  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 X3\PVsH$K  
     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。 "~5cz0 H3v  
     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。
    H.m]Dm,z  
     
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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。。。,,