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。 0J7)UqMf. N@Pf \D 1. 建模任务 ?CIMez(h
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ovJwor 一个正弦光栅不同衍射级次的严格分析和优化。 a<-NB9o~v 对于该仿真,采用傅里叶模态法。 0.C[/ u[
@)=\q`vV 2. 建模任务:正弦光栅 #AHX{< }tue`">h x-z方向(截面视图) veX#K# '&?cW#J?
T pXbJ]o9 光栅参数: s8;/'?K 周期:0.908um Q${0(#Nu 高度:1.15um zMlW)NB' (这些参数提供了一个具有均匀分布传输效率0级和±1级衍射级次,详见案例341) *9.4AW~]X
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3. 建模任务 '|
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VirtualLab光栅工具箱提供的光栅级次分析器,可对光栅衍射效率进行严格的计算。 CqHCJ '
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利用该分析器,也可以分别计算出现的每个衍射级次的衍射效率。 &Luq}^u
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4. 光滑结构的分析 @BCws)
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计算衍射效率后,结果可在级次采集图中显示。 vX|i5P0)8
对于光滑结构,参数平稳,0级和±1衍射级次的传输效率大约为32% ,m ^q>
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5. 增加一个粗糙表面 Y:UDte[Lb
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g=iPv3MG VirtualLab光栅工具箱可将两个界面进行组合(如添加)。 `Hj{XIOx 因此任意光栅形状(如正弦光栅)可以与粗糙表面组合,形成粗糙光栅面型。 6,Aj5jG 3O % u?
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"h.-qQGU% 该粗糙面有可通过几个选项来实现表面的变化(如周期化)。
WGy3SV ) 第一个重要的
物理参数称为”最小特征尺寸”。
ynkPI6o 第二个重要的物理参数是定义”总调制高度”。
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*WS'C}T >wsS75n1 6. 对衍射级次效率的影响 {|cuu"j26 ^uZ!e+ &dA{ <. 粗糙度参数:
x.gRTR`7( 最小特征尺寸:20nm
*c"tW8uR 总的调制高度:200nm
]*fiLYe9 高度轮廓
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?r< F/$/ gie.K1@| aX`@WXK 效率
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x !)[l; 粗糙表面对效率仅有微弱的影响
!\e&7sV~Q bBwMx{iNNz Z?XgY\(a(Q 粗糙度参数: 最小特征尺寸:20nm
kd0~@rPL 总调制高度:400nm 高度轮廓
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i,k.#Vx[m cSMiNR 效率
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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。 l;u_4`1H ,gdf7&r 粗糙度参数: (t^&L 最小特征尺寸:40nm QtF'x<cB 总调制高度:200nm o>3g<-ul 高度轮廓 +A3Q$1F
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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。 I $5*Puy#
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粗糙度参数: $s[DT!8N
最小特征尺寸:40nm @|7Ma/8v
全高度调制:400nm gy%/zbZx
高度轮廓 PA=.)8
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效率
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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。 #gHs!b-g@
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7. 总结 Jl,mYFEZ
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)。 !'ylh8}
对于这种类型的分析,VirtualLab中采用全矢量傅里叶模态法。 hM":?Rx
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。 #fF~6wopV
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。 ^5"2s:vP
Y<A593