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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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    在线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。 mhTi{t_fHM  
    <*I%U]  
    1. 建模任务 5k/Y7+*?E  
    UOh % "h  
    P,1[NW  
     一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化 3!]S8Y*LQP  
     对于该仿真,采用傅里叶模态法。 24;F~y8H  
    ;oL`fQyr  
    2. 建模任务:正弦光栅 Y [8~M8QX  
    p) #7K  
    x-z方向(截面视图) lI#Ap2@  
    xB.h#x>_`  
    gr]:u4}  
    光栅参数 G .PzpBA  
     周期:0.908um y"5>O|`  
     高度:1.15um liu%K9-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) jvGGIb"&1  
    rDr3)*H?0  
    3. 建模任务 ue?e}hF  
    Qv~KGd9  
     ! n@*6  
    k.UQT^.  
    ib$_x:OO"  
    VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 hRKAs ]^j  
    /"$A?}V  
     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。 BT[jD}?  
    *>b*I4dz  
    %OS}BAh^i  
    iIZDtZFF  
    4. 光滑结构的分析 'x'.[=;  
    kl(id8r  
    oaxCcB=\  
    Na6z1&wS  
     计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 j^ y9+W_b  
     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% s+9q`k^  
    vR;?~^{*s  
    \J@i:J6x$1  
    lt:xN?--A?  
    5. 增加一个粗糙表面 k(<:  
    5G$sP,n  
    &356   
     VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 K chp%  
     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。 V_)G=#6Dy  
    ?\_\pa/+  
    d#Hl3]wT  
    ~3 ,>TV  
    s"tyCDc.c  
    "t[9EbFL  
    B;k3YOg  
     该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。 B;[ai?@c(_  
     第一个重要的物理参数称为”最小特征尺寸”。 ]Tv0+ Ao  
     第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。 :[hZn/  
    =IbDGw(  
    }(*eRF'  
    `,-w+3?Al  
    6. 对衍射级次效率的影响 xK7xAO  
    H]^hEQ3DT  
    Z>9uVBE02  
    粗糙度参数: i. O670D  
     最小特征尺寸:20nm olHT* mr  
     总的调制高度:200nm C2l=7+X#W  
     高度轮廓 Rw j4  
    uItzFX*   
    r4X0. mPY*  
    O %x<  
    U,;a+z4\  
     效率 DQ#rZi3I  
    V*}xlxSL  
     粗糙表面对效率仅有微弱的影响 %A]?5J)Bi  
    t[dOWgHi  
    6"OwrJB  
     粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm Z}b25)  
     总调制高度:400nm 高度轮廓 { :^;byd  
    0.MD_s0)>  
    O)2==_f\  
    ,b b/ $   
     效率 d*}dM "  
    ||xiKg  
    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。 "7G>  
    4@qHS0$  
    粗糙度参数: ~!t#M2Sk  
     最小特征尺寸:40nm RWX?B  
     总调制高度:200nm \sSt _|+  
     高度轮廓 Qru iQ/t  
    [Yi;k,F:  
    u0o}rA  
    -za+Wa`vH  
     效率 5{PT  
    5.IX  
    lR<1x  
    bXiOf#:''  
     更大的”最小特征尺寸”降低了0级衍射的透射效率。 I`% ]1{  
    nq/SGo[c  
    |H .  
    粗糙度参数: Y&![2o.Q  
     最小特征尺寸:40nm 9"g!J|+  
     全高度调制:400nm C>MEgGP  
     高度轮廓 dcn/|"jr  
    @P'("qb~  
    ;2&ym)`  
     效率 pHftz-RS!  
    z1AYXW6F  
    G`D~OI  
    WDF;`o*3  
    ?D\6@G:,#@  
     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。 /b;GC-"v  
    j%q,]HCANh  
    7. 总结 +";<Kd-  
     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)。 J#/L}h;qH  
     对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 .Fl5b}C(  
     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。 Z=I+_p_G  
     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。
    =O.%)|  
     
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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。。。,,