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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。 p&7>G-.  
    X- zg  
    1. 建模任务 JSM{|HJxh  
    _\[Zr.y  
    yuND0,e  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 /)|*Vzu  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 G2mv6xK'  
    }Vt5].TA  
    2. 建模任务:正弦光栅 {_ocW@@  
    )|:|.`H  
    x-z方向(截面视图) W6Hiqu+  
    +f+\uObi:  
    9s}--_k?F2  
    光栅参数 %FwLFo^v  
     周期:0.908um -" DI,o  
     高度:1.15um VB Ce=<  
    (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) E| No$QO)  
    +s`n]1HC  
    3. 建模任务 $ _ gMJ\{  
    ruoiG?:T  
    UXd\Q''  
    aFLm,  
    ~q<U E\H  
    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。 IE3GM^7\  
    il*bsnwpZv  
     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。 Od!j+.OY<  
    $v+g3+7  
    es.`:^A  
    C; ! )<(Vw  
    4. 光滑结构的分析 ^K3{6}]  
    vHWw*gg(/E  
    IKpNc+;p  
    x;ujR<  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 ^Xh9:OBF  
     对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% \OOj]gAe  
    hF6EOCY6D  
    K{ N#^L!  
    Y1+f(Q  
    5. 增加一个粗糙表面 ) ><{A  
    Hq=RtW2  
    (d_{+O"  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 D9JT)a  
     因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 Ehg5u'cj  
    KVJiCdg-  
    r3#H]c  
    * ,,D%L  
    Q&yfl  
    9hcZbM]  
    ~W!sxM5(*  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 #qHo+M$"  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 UAa2oY&  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 i4AmNRs  
    o: TO[  
    R(3V ! ph  
    SZE X;M  
    6. 对衍射级次效率的影响 a Z ^SK|E  
    JIDE]f  
    Yk[yG;W  
    粗糙度参数: ]ZZ7j  
     最小特征尺寸:20nm !qT.D:!@zF  
     总的调制高度:200nm Aqq%HgY:t  
     高度轮廓 ?mnwD]u  
    $$`}b^,/  
    X#IVjc:&L  
    v@[MX- ,8  
    ?:~ `?  
     效率 W%) foJ  
    Z3=t"  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 +Nyx2(g<m  
    e%#9|/uP  
    anHP5gD  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm pz~AsF  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 Qr$ uFh/y  
    {}[S,L  
    ^2XoYgv  
    b>?X8)f2e  
     效率 h$y1"!N(  
    FX 0^I 0  
    由于粗糙表面的总调制高度变大,±1级衍射效率发生轻微不对称。 OP{ d(~+  
    sLPFeibof5  
    粗糙度参数: 5Y JLR;  
     最小特征尺寸:40nm &H`yDrg6U  
     总调制高度:200nm n"$D/XJO  
     高度轮廓 ,@8>=rT  
    f?[IwA`  
    ZmUS}   
    9["yL{IPe  
     效率 rQ LNo,  
    /\(0@To  
    3L/>=I{5  
    8 }nA8J  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 #P<v[O/rA  
    \,oT(p4N%M  
    ;VNwx(1l`  
    粗糙度参数: 79z(n[^  
     最小特征尺寸:40nm l0 r Zril  
     全高度调制:400nm M n3cIGL  
     高度轮廓 hT#[[md"  
    }2-{4JIq}  
    48Z{wV,  
     效率 [ wi "  
    ;XRLp:y  
    fOF02WP^  
    T1LtO O  
    ;a[56W  
     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。 (Rve<n6{A  
    Gmf.lHr$%  
    7. 总结 @_YlHe&W  
     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<hy#BIjnd  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 120<(#  
     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。 ,0[bzk  
     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。
    oOnk,U  
     
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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。。。,,