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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。 FRsp?i K)  
    n8i: /ypB  
    1. 建模任务 D/wJF[_  
    27}0  
    x4v&%d=M  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 zd{sw}  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 7/)0{B4U'  
    B) dG:~  
    2. 建模任务:正弦光栅 xWM?E1@  
      Xi w  
    x-z方向(截面视图) 4P#4R B  
    KWM}VZY:Z  
    wZ=@0al  
    光栅参数 w zi7pJjXh  
     周期:0.908um q(v|@l|)yO  
     高度:1.15um ST,+]p3L(  
    (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) apnpy\in  
    ;Nd'GA+1;(  
    3. 建模任务 0:c3aq&u  
    _v++NyZXx  
    |\94a  
    0IBQE  
    46~nwi$,^  
    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。 t[MM=6|Wb  
    B;2#Sa.  
     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。 m[BpV.s  
    E%a&6W  
    hDc2T  
    CZ =]0zB  
    4. 光滑结构的分析 \C{Zqo,  
    =)a %,H  
    $ 'yWg_(  
    3ug~m-_  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 ;j+*}|!  
     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% Iz>\qC}  
    s +E4AG1r  
    n(C M)(ozU  
    qggRS)a  
    5. 增加一个粗糙表面 q d:"LS  
    *^CN2tm  
    B9H.8+~(  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 mP?}h  
     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#kk5)J  
    SL +\{V2  
    }g:'K  
    7p>T6jK)  
    MM( ,D& Z  
    Mky^X,r  
    K cW 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)。 rje;Bf  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 6rO^ p  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 ^s$U n6v[  
    *xpPD\{k  
    7uO tdH+  
    fJe5 i6`(  
    6. 对衍射级次效率的影响 ^ (J%)&_\3  
    q ;_?e_  
    ^N`KT   
    粗糙度参数: ce719n$   
     最小特征尺寸:20nm ]I]G3 e  
     总的调制高度:200nm /UaQ 2h\  
     高度轮廓 j)Z0K$z=  
    K1-RJj\L  
    fgHsg@33N  
    "#iO{uMWb  
    ZVit] 3hd  
     效率 /nEK|.j  
    8cRc5X  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 ?9?o8!  
    Ok}e|b[D  
    n7zM;@{7  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm "chf \ -!$  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 gV*4{ d`  
    x}x)h3e  
    ^;?w<9Y  
    XjYMp3  
     效率 <,H/7Ba  
    ;6?,Yhk$h  
    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。 Zjs,R{  
    `wSoa#U"@  
    粗糙度参数: #W8c)gkG9  
     最小特征尺寸:40nm $jBi~QqOf  
     总调制高度:200nm |C,]-mJG  
     高度轮廓 "u{ymJ]t  
    .mOm@<Xdg  
    A.YK=_J  
    )ub!tm  
     效率 vi[~Qt  
    j-qg{oIJ  
    `}8)P#  
    ol`q7i.  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 .I>CL4_  
    `[ZA#8Ma  
    z_8Bl2tl  
    粗糙度参数: 'uwq^b_  
     最小特征尺寸:40nm b'xBPTN  
     全高度调制:400nm 'z+Pa^)v  
     高度轮廓 LOgB_$9_3  
    U<'$ \ P  
    F'_z$,X6  
     效率 DnN+W  
    ol_&epG;ST  
    K5(T7S  
    -7EwZRS@9  
    472'P  
     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。 P)ne^_   
    C3 m_sv#e  
    7. 总结 [y<s]C6E  
     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)。 ]0{,P !  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 Q0Gfwl  
     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。 2m72PU<.  
     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。
    aQso<oK  
     
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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。。。,,