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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。 0yof u  
    1q~LA[6  
    1. 建模任务 MM#cLw  
    vW.%[]  
    GCE!$W  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 o0;7b>Tv  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 sV0Z  
    y[HQBv  
    2. 建模任务:正弦光栅 =xEk7'W6k  
    Y4~vC[$ x'  
    x-z方向(截面视图) &>}.RX]t  
    fDuwgY0  
    m% bE-#  
    光栅参数 ZW ye> ]  
     周期:0.908um `\FI7s3b  
     高度:1.15um >7-y#SkXdo  
    (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) P!+v:'P5f  
    C@@$"}%v2  
    3. 建模任务 jW5iqU"{*  
    ;bHfn-X  
    5}<[[}(  
    dt-K  
    nlfPg-78B+  
    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。 ;e;\q;GP  
    ]xq::a{Oy  
     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。 OAok  
    4: sl(r  
    eOrYa3hQ  
    HCc`  
    4. 光滑结构的分析 L~MpY{!3  
    GJak.,0t  
    5-p.MGso  
    &tBA^igXK  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 Dr 'sIH^  
     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% )1_(>|@oi  
    {% F`%_{"  
    k/#M<z  
    k}B DA|\s  
    5. 增加一个粗糙表面 :HZ;Po   
    +Jw{qQR/*  
    kME^tpji  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 * -z4<LAa  
     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。 $r"A@69^RS  
    XM!M%.0WS  
    3i(Jon/p  
    ~L){O*Z  
    PPgW ^gj  
    ,Oi^ySn  
    VG\mo?G  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 u{+!& 2}k  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 jM\ %$_/  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 no3Z\@%  
    ~u2w`H?V  
    L1MrrC  
    Vi,Y@+4  
    6. 对衍射级次效率的影响 :)LC gIQo  
    b]K>vhQV  
    I7bi@t  
    粗糙度参数: a>(~C'(<  
     最小特征尺寸:20nm BvI 0v:  
     总的调制高度:200nm ~>w:;M=sV8  
     高度轮廓 ++k J\N{  
    AY@k-4  
    1)Eq&ASB  
    ^?sSx!:bZ  
    @WJf)  
     效率 '8={ sMy  
    I9,8HtnA  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 }#|2z}!  
    uH] m]t  
    /1N)d?Pcl  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm [ )k2=67  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 r"[L0Cbb  
    "MTq{f2?  
    } Ab _o#Zy  
    .> ,Z k S  
     效率 8'% +G  
    m>O2t-  
    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。 =ty2_6&>  
    ex:3ua$N  
    粗糙度参数: p Mh++H]"  
     最小特征尺寸:40nm 'Dq"e$JM<  
     总调制高度:200nm d>~`j8,B  
     高度轮廓 T#/11M$uQ  
    r.Lx%LZ\^  
    0O^U{#*$I  
    XC2Q*Z  
     效率 vS2(Q0+TZi  
    g.=!3e&z%  
    J:[3;Z  
    fW[_+r]  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 Mi;Tn;3er  
    8W{ g  
    h4hd<,  
    粗糙度参数: .$OjUlzr-H  
     最小特征尺寸:40nm %K`4k.gN  
     全高度调制:400nm {6DpPw^"  
     高度轮廓 7%X+O8  
    ?SB5b,  
    JfR kp  
     效率 ={OCa1  
    : qr} M  
    zcZ^s v>  
    m/cx|b3hqv  
    `dP? 2-Z  
     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。 J511AoQ{R  
    3!1&DII4  
    7. 总结 $F<%Jl7_Z  
     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)。 mJ/^BT]  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 \?[O,A  
     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。 %OTQRe:  
     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。
    Cnk#Ioz  
     
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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。。。,,