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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。 j7Ts&;`[*  
    i%i />;DF  
    1. 建模任务 .|5$yGEF_+  
    ed}#S~4q  
    *B}O  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 wT6zeEV~*  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 %lWOW2~R  
    ..+#~3es#y  
    2. 建模任务:正弦光栅 )RvX}y-  
    >5:O%zQ@  
    x-z方向(截面视图) $7c,<=  
    !|i #g$  
    q~[s KAh  
    光栅参数 d[J_iD{ &  
     周期:0.908um MuQ)F-GSUu  
     高度:1.15um PnaiSt9p?r  
    (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) 5B4/2q=  
    G$MEVfd"  
    3. 建模任务 F]UH\1  
    %dg[ho  
    3B 'j?+A  
    3^~J;U!3  
    _"L6mcI6  
    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。 p/VVb%  
    |g)>6+?]W  
     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。 $*iovam>^]  
    vno/V#e$WX  
    O^row1D_  
    rf:H$\yw  
    4. 光滑结构的分析 B5|\<CF  
    Cp"7R&s  
    ,&WwADZ-s  
    Cd"{7<OyM4  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 Y.]$T8  
     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% 7g(Z @  
    0FI |7  
    J:glJ'4E  
    BDWbWA 6  
    5. 增加一个粗糙表面 >>$`]]7  
    X(*O$B{ R  
    adX"Yg!`{c  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 E KV[cq  
     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。 9%iQ~   
    !Vw1w1  
    n*=#jL  
    {#k[-\|;  
    s{yw1:  
    o?hr>b  
    U>f'j;5  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 ~Q]5g7k=&  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 cS9jGD92  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 Dz6xx?  
    ~;#}aQYo  
    pLtw|S'4  
    +)"Rv%.  
    6. 对衍射级次效率的影响  Q}L?o  
    R~k`KuY@!  
    , i5_4  
    粗糙度参数: \>- M&C  
     最小特征尺寸:20nm ([dd)QU  
     总的调制高度:200nm W H/.h$  
     高度轮廓 -m%`Di!E  
    OpEH4X.Z  
    Y -a   
    h7UNmwj  
    >9dD7FH  
     效率 lt&(S)  
    P$#:$U @  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 kY~4AH  
    yEI@^8]s  
    Ct w<-'  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm ,dCEy+  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 i#`q<+/q  
    Oti*"dV\::  
    0yI1r7yNB+  
    @I`^\oJ  
     效率 ujX; wGje  
    K%? g6j  
    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。 ~I@ls Ch  
    WI/tWj0  
    粗糙度参数: Tn#Co$<  
     最小特征尺寸:40nm *(F`NJ 3  
     总调制高度:200nm 6p)AQTh>  
     高度轮廓 SXm%X(JU  
    MVsFi]-  
    9_?xAJ  
    Z,.Hz\y1D  
     效率 ^!&6 =rb  
    Gs,:$Im  
    n|~y >w4  
    x?+w8jSR  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 tbd=A]B-  
    $s/E } X  
    =Xh)34q  
    粗糙度参数: @owneSD qN  
     最小特征尺寸:40nm +nDy b  
     全高度调制:400nm vt|R)[,  
     高度轮廓 qq| 5[I.?  
    USz~l7Xs  
    27e!KG[&  
     效率 N7+L@CC6T  
    _5jT}I<k  
    lD/9:@q\V  
    Q!e560@  
    ?BnU0R_r]  
     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。 @Nek;xJ  
    KhHFJo[8sf  
    7. 总结 "La;$7ds  
     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)。 "]+g5G  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 O,Q.-  
     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。 x;n3 Zr;(  
     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。
    g"!(@]L!@  
     
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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。。。,,