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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。 SodW5v a  
    cN(QTbyl6Q  
    1. 建模任务 t jBv{  
    PzG:M7  
    NomK(%8m$  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 H  "/e%  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 +\@\,{Ujy  
    1JY90l$ME  
    2. 建模任务:正弦光栅 J-,X0v"  
    Wa<NId  
    x-z方向(截面视图) ]?5@ObG  
      rs KE  
    +.Ukzu~s  
    光栅参数 [&59n,R`  
     周期:0.908um Z\yLzy#8  
     高度:1.15um +Gs;3jC^  
    (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) J~ rC  
    &?6 ~v  
    3. 建模任务 gnK!"!nL  
    v*p)"J *  
    CHSD 8D  
    9d|7#)a;  
    iONql7S @  
    VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 YXOD fd%L  
    Pg}G4L?H;J  
     利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 DWO:  
    eHZl-|-  
    x=<>%m5R  
    O-m}P  
    4. 光滑结构的分析 8i~'~/x  
    2{qG  
    ]nGA1S{  
    Q^;\!$:M  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 f\_Q+!^  
     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% DO*C]   
    LA3,e (e  
    0pG(+fN_9  
    7E t(p'  
    5. 增加一个粗糙表面 ~DS9{Y  
    "TCbO`mg  
    U9%nku4  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 %zVv3p:  
     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。 yr DYw T  
    1Vvx@1  
    4& WzG nK  
    p 8rAtz>=J  
    clV/i&]Qa  
    dXN&<Q,  
    $VNn`0^gF  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 cSWVHr  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 O\{_)L  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 T 0C'$1T  
    uv d>  
    "lAS <dq  
    8z v6Mx  
    6. 对衍射级次效率的影响 p =O1aM  
    {[iQRYD0|  
    !7|9r$  
    粗糙度参数: b8Sl3F?-~  
     最小特征尺寸:20nm Sv",E@!f  
     总的调制高度:200nm uQ)]g  
     高度轮廓 2?&ptN) `N  
    xrd ^vE  
    [# H8Mb+7  
    eu/Sp3@v  
    _3JTHf<+  
     效率 EPfVS  
    oDK\v8w-  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 I#%-A  
    (b5af_ c  
    ;pYk+r6Cr  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm }7^*%$  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 D7wWk ,B  
    QJ'C?hn  
    Cl=ExpX/O  
    ;bmd<1  
     效率 bBL"F!.  
    ;B@l0)7(x  
    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。 YzVLa,[  
    )HcC\[  
    粗糙度参数: M1\/ueOe  
     最小特征尺寸:40nm 21Opx~T3  
     总调制高度:200nm &-tf/qJ  
     高度轮廓 gE#,QOy  
    J(GLPCO$K  
    tcZ~T  
    (d\bSo$]  
     效率 l"Q8`  
    6=D;K.!  
    A5\S0l$Q  
    ?U[AE -*  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 UNae&Zir  
    iddT.   
    nz+KA\iW  
    粗糙度参数: 75ob1h"  
     最小特征尺寸:40nm n9yxZu   
     全高度调制:400nm ~b/>TKn+  
     高度轮廓 8X5XwFf}  
    I Cs1=  
     -W ,b*U  
     效率 1lM0pl6M  
    Uyh#g^r  
    sa($3`d  
    dE~ns ,+  
    1d6pQ9 N  
     对于较粗糙的表面,0级衍射效率大幅降低,而且±1级衍射效率的不对称性增大。 X"sN~Q.0  
    H'.d'OE:I  
    7. 总结 E'}$'n?:  
     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)。 H?m2|.  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 -1:asM7  
     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。 # ,Y}  
     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。
    C}Q2UK-:  
     
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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。。。,,