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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。 W,@ F!8  
    g.&B8e  
    1. 建模任务 :gV~L3YW5  
    /u$'=!<b;  
    `2 <:$]  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 +fk*c[FG  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 4<-Kd~uL  
    A5Hx $.Z  
    2. 建模任务:正弦光栅 ^f,4=-  
    WhW}ZS'r  
    x-z方向(截面视图) NwF"Zh5eMW  
    WRD z*Zf  
    eaFkDl  
    光栅参数 `Xos]L'w  
     周期:0.908um T!H(Y4A  
     高度:1.15um 3wv@wqx  
    (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) ]pvHsiI:  
    DKS1Sm6d0  
    3. 建模任务 G^ GIHdo  
    @4;'>yr(  
    IMWt!#vuY  
    %"f85VfZ  
    ]00s o`  
    VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 'mZ v5?  
    ,w~3K%B4  
     利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 @_C]5D^J^~  
    aLg,-@  
    xq;>||B  
    g!~SHW)l  
    4. 光滑结构的分析 b;VIR,2  
    J920A^)j!  
    '^)'q\v'k  
    G Uu8 N  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 / <(|4e  
     对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% f4p*!e  
    _5Lcr)  
    qR.FjQOvn  
    \NNA"  
    5. 增加一个粗糙表面 Tg^8a,Lt  
    *R+M#l9D`  
    ug]2wftlQ  
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 -dovk?'Gj  
     因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 zCJ"O9G<V  
    JAHg_!  
    sN1H{W  
    2@MpWj4  
    Tp-W/YC  
    #MY oy7=  
    1?QVt fwY  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 Oey Ph9^V  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 yr+QV:oVA  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 )s>|;K{  
    oL~1M=r  
    }$<v  
    M;XU"8  
    6. 对衍射级次效率的影响 N_ ODr]L  
    ?xwi2<zz  
    3DO*kM1s@  
    粗糙度参数: q2xAx1R`sV  
     最小特征尺寸:20nm j?C[ids<  
     总的调制高度:200nm Q.$/I+&j  
     高度轮廓 EJ {vJZO  
    C)m@/w  
    06HU6d ,  
    <q'?[aKvR  
    ozsd6&z5l  
     效率 _L)LyQD]T  
    5dv|NLl  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 \ 3E%6L  
    fUvXb>f,  
    k @fxs]Y_L  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm V #vkj  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 5q4wREh  
    .Od@i$E>&  
    LntRLB'  
    T=w0T-[f  
     效率 KYkS ^v  
    \=RV?mI3?  
    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。 elM<S3  
    6 [bQ'Ir^8  
    粗糙度参数: |9i[*]  
     最小特征尺寸:40nm vZQraY nJ  
     总调制高度:200nm -^_^ByJe  
     高度轮廓 -c8h!.Q$  
    M.SF}U  
    TyO]|Q5  
    D Q4O  
     效率 SIM> Lz  
    fvta<  
    on hLhrZ  
    'ym Mu}q  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 YpZuAJm<2_  
    w[vccARQ  
    BSkmFd(*  
    粗糙度参数: nCV7(ldmH  
     最小特征尺寸:40nm EFU)0IAL[  
     全高度调制:400nm @@3 NSKA  
     高度轮廓 [fwk[qFa  
    `}ZtK574  
    '4GN%xi  
     效率 HXh:8 3  
    ',+Zqog92  
    #3>jgluM'  
    cAx$W6S  
    y]!#$C /  
     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。 4QC_zyTE  
    3 %BI+1&T_  
    7. 总结 %IIFLlD  
     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)。 ) C\/(  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 g^:`h VV  
     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。 ifWQwS/,a  
     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。
    =^zGn+@z  
     
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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。。。,,