[技术]受粗糙光栅表面影响的光栅级次效率分析 [复制链接]

该案例介绍了一个正弦光栅的仿真，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。 W1Qc1T8  
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1. 建模任务 P~e$iBH'  
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 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 }eM<A$J  
 对于该仿真，采用傅里叶模态法。 $0T"YC%  
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2. 建模任务：正弦光栅 G:`Jrh  
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x-z方向(截面视图) 8F`  
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光栅参数： +o]BjgG  
 周期：0.908um 'hO;sL  
 高度：1.15um 9^ p{/Io  
(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) 1 ],, Ar5  
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3. 建模任务 \_nmfTr
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 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。 ?3TV:fx"X  
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 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。 '%C.([  
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4. 光滑结构的分析 K#hYbDm  
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 计算衍射效率后，结果可在级次采集图中显示。 Qk.Q9@3W  
 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% cuaNAJ  
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5. 增加一个粗糙表面 7'i#!5  
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 VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 5}bZs` C  
 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。 ?%/u/*9rj  
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 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 %m{.l4/!O  
 第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 bro  
 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 w&yGYHg  
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6. 对衍射级次效率的影响 AXP`,H  
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粗糙度参数： ;=+Zw1/g  
 最小特征尺寸：20nm $@_t5?n``F  
 总的调制高度：200nm I+"?,Ej$K  
 高度轮廓 .^~l_LkA  
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 效率 PB(  
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 粗糙表面对效率仅有微弱的影响 !Wixs]od   
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 粗糙度参数： 最小特征尺寸：20nm $HBT%g@UN  
 总调制高度：400nm 高度轮廓 qfGtUkSSb  
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 效率 B3dA%\'  
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 由于粗糙表面的总调制高度变大，±1级衍射效率发生轻微不对称。 9rTz N  
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粗糙度参数： Z.:<TrN  
 最小特征尺寸：40nm slge+xq\J  
 总调制高度：200nm -jxWlO  
 高度轮廓 Du^x=;  
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 效率 -VWCD,c  
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 更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 -@SOo"P  
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粗糙度参数： 5#0A`QO   
 最小特征尺寸：40nm %j*k  
 全高度调制：400nm (_w %  
 高度轮廓 {_zV5V  
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 效率 W$" Y%^L  
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 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。 bQwdgc),s{  
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7. 总结 R}DX(T,K  
 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)。 Y
H[XRUa  
 对于这种类型的分析，VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 uxa=KM1H  
 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。 4%wq: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。 %Kh2E2Pe  

经典，学下。。。，，