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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。 !uGfS' Vl  
    ,Iyc0  
    1. 建模任务 p{L;)WTI  
    '<o3x$6 *  
    T2Yf7Szp  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 Z i6s0Uck  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 x{:U$[_  
    z&gma Ywq  
    2. 建模任务:正弦光栅 S=k!8]/d|  
    J|BElBY  
    x-z方向(截面视图) FC1rwXL(  
    ]u5TvI,C  
    Em(_W5 ND{  
    光栅参数 yq-~5ui  
     周期:0.908um 2?~nA2+vm  
     高度:1.15um 8@rYT5e3c  
    (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) R0=f`;  
    i%9vZ  
    3. 建模任务 X_2N9$},  
    fv7VDo8vb  
    4fKvB@O@.  
    9}6_B|  
    NIQ}A-b  
    VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 @SD XJJ h  
    Rmw=~NP5  
     利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 A1p~K*[[  
    nG'Yo8I^5  
    5$ =[x!x  
    Ixn|BCi60A  
    4. 光滑结构的分析 i?/Q7D<P  
    Ln# o:"E  
    5}G_2<G  
    @m5J%8>k  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 <~dfp  
     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% hA ){>B<;  
    fJ/INL   
    t5E$u(&+'B  
    &^$@LH3  
    5. 增加一个粗糙表面 6vK`J"d{~D  
    c$  /.Xp  
    Gt*<Awn8  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 'b.jKkW7  
     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。 Xgx/ubca0  
    q(qm3OxYo  
    W_wC"?A%  
    iOZ9A~Ywy  
    Kk}, PU=  
    \Hp!NbnF$  
    n=-vOa%  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 >l 0aME@-0  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 7;p/S#P:  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 !ldEy#"X  
    &Z~_BT  
    2e\"?yOD  
    ;cVK2'  
    6. 对衍射级次效率的影响 rS>.!DiYr,  
    jP<6J(  
    p^Ey6,!8]D  
    粗糙度参数: diNSF-wi,,  
     最小特征尺寸:20nm P1OYS\  
     总的调制高度:200nm #v(As) 4^  
     高度轮廓 -Cvd3%Jje  
    93n%:?l"<W  
    sFZdj0tQ4  
    )$p36dWl  
    Ia%cc L=  
     效率 Vb? wwx7=  
    |\Gkhi>;  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 B4un6-<i  
    #q:j~4)h  
    o%Q9]=%!  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm U>kaQ54/  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 <&[`  +  
    nrE.0Ue1  
    7J3A]>qU  
    Pm P&Qje7  
     效率 5dv|NLl  
    \ 3E%6L  
    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。 |d&Kr0QIV  
    gIweL{Pc  
    粗糙度参数: $~q{MX&J  
     最小特征尺寸:40nm *As"U99(  
     总调制高度:200nm vV"YgN:  
     高度轮廓 +9LzDH  
    E<LH-_$  
    '\QJ{/JV  
    [.l,#-vp  
     效率 I.t)sf,  
    Gmu[UI}w8  
    :{eYm|2-  
    -ik$<>{X  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 nd\$Y  
    !|9@f$Jv  
    L7lpOy4k  
    粗糙度参数: !*DY dqQ/  
     最小特征尺寸:40nm w:I!{iX  
     全高度调制:400nm -A L^  
     高度轮廓 %a8e_  
    ,V!Wo4M  
    *B4OvHi)'  
     效率 kb$Yc)+R4  
    9[~.{{Y  
    @}^VA9ULK  
    w[vccARQ  
    BSkmFd(*  
     对于较粗糙的表面,0级衍射效率大幅降低,而且±1级衍射效率的不对称性增大。 nCV7(ldmH  
    uYO$gRem  
    7. 总结 y:zNf?6&  
     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)。 [fwk[qFa  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 ?w'03lr%  
     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。 OGH,K'l  
     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。
    qz)KCEs  
     
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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。。。,,